JP2022519595A - 免疫療法の改善のための遺伝子標的の組み合わせ - Google Patents

免疫療法の改善のための遺伝子標的の組み合わせ Download PDF

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Abstract

本開示は、免疫エフェクター細胞を改変して、治療有効性を向上させることに関する方法及び組成物を提供する。いくつかの実施形態では、1つ以上の内在性標的遺伝子の発現を低下させるか、または内在性タンパク質の1つ以上の機能を低下させて、免疫細胞のエフェクター機能が増強されるように改変した免疫エフェクター細胞を提供する。いくつかの実施形態では、外因性T細胞受容体(TCR)またはキメラ抗原受容体(CAR)のように、抗原特異性を付与する導入遺伝子を導入することによってさらに改変した免疫エフェクター細胞を提供する。本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞を用いて、がんのような細胞増殖性障害を治療する方法も提供する。

Description

関連出願の相互参照
本願は、2019年2月4日に出願された米国特許仮出願第62/800,999号及び2019年3月14日に出願された米国特許仮出願第62/818,677号に基づく優先権を主張するものであり、この両方の仮出願は、参照により、その全体が本明細書に援用される。
電子的に提出したテキストファイルの説明
本明細書とともに電子的に提出したテキストファイル、すなわち、配列表のコンピューター可読形式のコピー(ファイル名:700061_KSQW-014_ST25.txt、記録日:2020年2月4日、ファイルサイズ945キロバイト)の内容は、参照により、その全体が本明細書に援用される。
分野
本開示は、標的核酸配列を編集するか、または標的核酸配列の発現を調節するための方法、組成物及び構成成分、ならびに、細胞増殖性疾患、炎症性疾患及び/または感染症の治療において、受容体導入免疫エフェクター細胞とともに使用する用途を含め、それらの免疫療法関連用途に関するものである。
遺伝子改変T細胞、特にCAR-T細胞を利用する養子細胞移入は、固形悪性腫瘍及び血液悪性腫瘍に対する療法として、臨床試験段階に入っている。これまでの成果は、まちまちである。血液悪性腫瘍(特に、リンパ腫、CLL及びALL)では、いくつかの第1相試験及び第2相試験の患者の大半で、少なくとも部分奏効が見られ、一部では、完全奏効が見られた(Kochenderfer et al.,2012 Blood 1 19,2709-2720)。2017年には、FDAは、Kymriah(商標)及びYescarta(商標)という2つのCAR-T療法剤を認可し、両方とも、血液癌の治療用であった。しかしながら、大半の種類の腫瘍(メラノーマ、腎細胞癌及び大腸癌を含む)では、血液悪性腫瘍よりも低い奏効が観察された(Johnson et al.,2009 Blood 1 14,535-546、Lamers et al.,2013 Mol.Ther.21,904-912、Warren et al.,1998 Cancer Gene Ther.5,S1-S2)。したがって、成果は大方、B細胞系の血液悪性腫瘍を標的とするCAR-T細胞のアプローチに限定されているので、養子T細胞療法には、改良の余地がかなりある。
Kochenderfer et al.,2012 Blood 1 19,2709-2720 Johnson et al.,2009 Blood 1 14,535-546 Lamers et al.,2013 Mol.Ther.21,904-912 Warren et al.,1998 Cancer Gene Ther.5,S1-S2
上記の種類の腫瘍(メラノーマ、腎細胞癌及び大腸癌、Yong,2017,Imm Cell Biol.,95:356-363)では、奏効の低下が観察されたことから、がん治療での改変免疫細胞の養子移入の有効性を向上させるニーズ、特に、固形悪性腫瘍に対する養子細胞療法の有効性を向上させるニーズが存在する。加えて、養子移入の有益性が観察された血液悪性腫瘍でも、すべての患者が奏効を示すわけではなく、おそらくは、養子移入T細胞の機能の低下により、望ましい頻度を上回る頻度で再発が見られる。
がん治療剤としての遺伝子改変免疫細胞の有効性を制限する要因としては、(1)細胞の増殖性、例えば、養子移入後のT細胞の限られた増殖、(2)細胞の生存性、例えば、腫瘍環境における因子による、T細胞のアポトーシスの誘発、ならびに(3)細胞の機能、例えば、宿主免疫細胞及びがん細胞によって分泌される抑制因子による、細胞傷害性T細胞の機能の阻害と、製造プロセス中及び/または移入後における免疫細胞の疲弊が挙げられる。
免疫細胞の抗腫瘍作用を向上させると考えられる具体的な特徴としては、細胞が、1)養子移入後に、宿主内で増殖する能力、2)腫瘍に浸潤する能力、3)宿主内に存続し、及び/または免疫細胞の疲弊に対する耐性を示す能力、ならびに4)腫瘍細胞を殺傷できる形で機能する能力が挙げられる。本開示は、1つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能が低下された免疫細胞を提供し、その改変免疫細胞では、増殖性の向上、腫瘍への浸潤性の向上、対象における免疫細胞の存続、及び/または免疫細胞の疲弊に対する耐性の向上を含め、1つ以上のエフェクター機能の増強が見られる。本開示は、免疫エフェクター細胞を改変して、腫瘍細胞に対する免疫細胞活性の増強を誘導するための方法及び組成物、ならびに養子免疫細胞移入療法との関連で使用するのに適する方法及び組成物も提供する。
いくつかの実施形態では、本開示は、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる遺伝子調節システムを含む改変免疫エフェクター細胞であって、その少なくとも2つの内在性遺伝子の発現及び/または機能の低下によって、その免疫エフェクター細胞のエフェクター機能が増強される改変免疫エフェクター細胞を提供する。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの標的遺伝子は、SOCS1及びPTPN2である。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの標的遺伝子は、SOCS1及びZC3H12Aである。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの標的遺伝子は、PTPN2及びZC3H12Aである。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムはさらに、CBLBの発現及び/または機能を低下させることができる。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、(i)核酸分子、(ii)酵素タンパク質、または(iii)核酸分子及び酵素タンパク質を含む。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、siRNA、shRNA、マイクロRNA(miR)、アンタゴmiRまたはアンチセンスRNAから選択した核酸分子を含む。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、酵素タンパク質を含み、その酵素タンパク質は、その内在性遺伝子のうちの1つ以上における標的配列に特異的に結合するように操作されている。いくつかの実施形態では、そのタンパク質は、転写アクチベーター様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、ジンクフィンガーヌクレアーゼまたはメガヌクレアーゼである。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、核酸分子及び酵素タンパク質を含み、その核酸分子は、ガイドRNA(gRNA)分子であり、その酵素タンパク質は、Casタンパク質またはCasオルソログである。いくつかの実施形態では、そのCasタンパク質は、Cas9タンパク質である。いくつかの実施形態では、そのCasタンパク質は、酵素活性ドメインを2つ含む野生型Casタンパク質であり、二本鎖DNA切断を誘導することができる。いくつかの実施形態では、そのCasタンパク質は、酵素活性ドメインを1つ含むCasニッカーゼ変異体であり、一本鎖DNA切断を誘導することができる。いくつかの実施形態では、そのCasタンパク質は、不活性型Casタンパク質(dCas)であり、その1つ以上の内在性標的遺伝子の発現を調節できる異種タンパク質と結合している。いくつかの実施形態では、その異種タンパク質は、MAX相互作用タンパク質1(MXI1)、Kruppel関連ボックス(KRAB)ドメイン、メチル-CpG結合タンパク質2(MECP2)及びmSin3 4連結ドメイン(SID4X)からなる群から選択されている。
いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、SOCS1及びPTPN2であり、その遺伝子調節システムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子と、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、SOCS1及びPTPN2であり、その遺伝子調節システムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子と、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、SOCS1及びPTPN2であり、その遺伝子調節システムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151からなる群から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子と、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207からなる群から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、SOCS1及びPTPN2であり、その遺伝子調節システムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151からなる群から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子と、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207からなる群から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子を含む。
いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、SOCS1及びZC3H12Aであり、その遺伝子調節システムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含むgRNAと、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含むgRNAを含む。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、SOCS1及びZC3H12Aであり、その遺伝子調節システムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子と、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、SOCS1及びZC3H12Aであり、その遺伝子調節システムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151からなる群から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子と、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号208~230からなる群から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、SOCS1及びZC3H12Aであり、その遺伝子調節システムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151からなる群から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子と、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号208~230からなる群から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子を含む。
いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、PTPN2及びZC3H12Aであり、その遺伝子調節システムは、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子と、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、PTPN2及びZC3H12Aであり、その遺伝子調節システムは、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子と、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、PTPN2及びZC3H12Aであり、その遺伝子調節システムは、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207からなる群から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子と、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号208~230からなる群から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、PTPN2及びZC3H12Aであり、その遺伝子調節システムは、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207からなる群から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子と、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号208~230からなる群から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子を含む。
いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、SOCS1及びPTPN2であり、その遺伝子調節システムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含むsiRNA分子またはshRNA分子と、PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含むsiRNA分子またはshRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、SOCS1及びPTPN2であり、その遺伝子調節システムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含むsiRNA分子またはshRNA分子と、PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含むsiRNA分子またはshRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、SOCS1及びPTPN2であり、その遺伝子調節システムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAであって、配列番号7~151からなる群から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含むsiRNAまたはshRNAと、PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAであって、配列番号185~207からなる群から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含むsiRNAまたはshRNAを含む。
いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、SOCS1及びZC3H12Aであり、その遺伝子調節システムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含むsiRNA分子またはshRNA分子と、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含むsiRNA分子またはshRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、SOCS1及びZC3H12Aであり、その遺伝子調節システムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含むsiRNA分子またはshRNA分子と、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含むsiRNA分子またはshRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、SOCS1及びZC3H12Aであり、その遺伝子調節システムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAであって、配列番号7~151からなる群から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含むsiRNAまたはshRNAと、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAであって、配列番号208~230からなる群から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含むsiRNAまたはshRNAを含む。
いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、PTPN2及びZC3H12Aであり、その遺伝子調節システムは、PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含むsiRNA分子またはshRNA分子と、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含むsiRNA分子またはshRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、PTPN2及びZC3H12Aであり、その遺伝子調節システムは、PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含むsiRNA分子またはshRNA分子と、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含むsiRNA分子またはshRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、PTPN2及びZC3H12Aであり、その遺伝子調節システムは、PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAであって、配列番号185~207からなる群から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含むsiRNAまたはshRNAと、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAであって、配列番号208~230からなる群から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含むsiRNAまたはshRNAを含む。
いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、SOCS1及びPTPN2であり、その遺伝子調節システムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される標的DNA配列に結合するTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質と、PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される標的DNA配列に結合するTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質を含む。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、SOCS1及びPTPN2であり、その遺伝子調節システムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号7~151から選択したDNA配列に結合するTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質と、PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号185~207から選択したDNA配列に結合するTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質を含む。
いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、SOCS1及びZC3H12Aであり、その遺伝子調節システムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される標的DNA配列に結合するTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質と、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される標的DNA配列に結合するTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質を含む。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、SOCS1及びZC3H12Aであり、その遺伝子調節システムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号7~151から選択したDNA配列に結合するTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質と、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号208~230から選択したDNA配列に結合するTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質を含む。
いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、PTPN2及びZC3H12Aであり、その遺伝子調節システムは、PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される標的DNA配列に結合するTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質と、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される標的DNA配列に結合するTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質を含む。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、PTPN2及びZC3H12Aであり、その遺伝子調節システムは、PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号185~207から選択したDNA配列に結合するTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質と、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号208~230から選択したDNA配列に結合するTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質を含む。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、トランスフェクション、トランスダクション、エレクトロポレーション、またはマイクロフルイディクスデバイスによる細胞膜の物理的破壊によって、免疫エフェクター細胞に導入されている。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、そのシステムの1つ以上の構成成分をコードするポリヌクレオチド、タンパク質またはリボ核タンパク質(RNP)複合体として導入されている。
いくつかの実施形態では、本開示は、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性遺伝子の発現及び/または機能が低下された改変免疫エフェクター細胞であって、その少なくとも2つの内在性遺伝子の発現及び/または機能の低下によって、その免疫エフェクター細胞のエフェクター機能が増強される改変免疫エフェクター細胞を提供する。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの標的遺伝子は、SOCS1及びPTPN2である。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの標的遺伝子は、SOCS1及びZC3H12Aである。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの標的遺伝子は、PTPN2及びZC3H12Aである。
いくつかの実施形態では、本開示は、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性遺伝子に不活性化変異を含む改変免疫エフェクター細胞を提供する。いくつかの実施形態では、その免疫エフェクター細胞は、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)またはCAR-T細胞である。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの標的遺伝子は、SOCS1及びPTPN2である。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの標的遺伝子は、SOCS1及びZC3H12Aである。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの標的遺伝子は、PTPN2及びZC3H12Aである。いくつかの実施形態では、その不活性化変異は、その2つ以上の内在性遺伝子のゲノム配列内の1つ以上のヌクレオチドの欠失、置換または挿入を含む。いくつかの実施形態では、その欠失は、その2つ以上の内在性標的遺伝子の部分欠失または完全欠失である。いくつかの実施形態では、その不活性化変異は、フレームシフト変異である。いくつかの実施形態では、その不活性化変異は、その2つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させる。
いくつかの実施形態では、本開示は、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の核酸阻害剤を少なくとも2つコードする1つ以上の外因性ポリヌクレオチドを含む改変免疫エフェクター細胞を提供する。いくつかの実施形態では、その免疫エフェクター細胞は、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)またはCAR-T細胞である。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの標的遺伝子は、SOCS1及びPTPN2である。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの標的遺伝子は、SOCS1及びZC3H12Aである。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの標的遺伝子は、PTPN2及びZC3H12Aである。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの核酸阻害剤は、その2つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させる。いくつかの実施形態では、その2つ以上の内在性標的遺伝子の発現は、非改変免疫エフェクター細胞またはコントロールの免疫エフェクター細胞と比べて、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%または少なくとも90%低下する。いくつかの実施形態では、その2つ以上の内在性標的遺伝子の機能は、非改変免疫エフェクター細胞またはコントロールの免疫エフェクター細胞と比べて、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%または少なくとも90%低下する。いくつかの実施形態では、その不活性化変異または核酸阻害剤によって、その2つ以上の内在性標的遺伝子の発現が実質的に阻害される。いくつかの実施形態では、その不活性化変異または核酸阻害剤によって、その2つ以上の内在性標的遺伝子の機能が実質的に阻害される。いくつかの実施形態では、その不活性化変異または核酸阻害剤によって、その改変免疫エフェクター細胞のエフェクター機能が1つ以上増強される。いくつかの実施形態では、その1つ以上のエフェクター機能は、非改変免疫エフェクター細胞またはコントロールの免疫エフェクター細胞と比べて増強される。
いくつかの実施形態では、その免疫エフェクター細胞は、T細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、NKT細胞または腫瘍浸潤リンパ球(TIL)である。いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、免疫活性化分子を発現する外来性導入遺伝子をさらに含む。いくつかの実施形態では、その免疫活性化分子は、サイトカイン、ケモカイン、共刺激分子、活性化ペプチド、抗体またはその抗原結合断片からなる群から選択されている。
いくつかの実施形態では、そのエフェクター機能は、細胞増殖性、細胞生存能、腫瘍への浸潤性、細胞傷害性、抗腫瘍免疫応答性及び/または疲弊耐性から選択されている。
いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、その細胞表面に提示された操作免疫受容体をさらに含む。いくつかの実施形態では、その操作免疫受容体は、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン及び細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)である。いくつかの実施形態では、その操作免疫受容体は、操作T細胞受容体(TCR)である。いくつかの実施形態では、その操作免疫受容体は、標的細胞の表面に発現した抗原に特異的に結合でき、その抗原は、腫瘍関連抗原である。
いくつかの実施形態では、本開示は、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞を含む組成物を提供する。いくつかの実施形態では、その組成物は、改変免疫エフェクター細胞を少なくとも1×10個、1×10個、1×10個、1×10個、1×10個、1×10個、1×1010個、1×1011個またはそれを上回る数含む。いくつかの実施形態では、その組成物は、薬学的に許容可能な担体または希釈剤を含む。いくつかの実施形態では、その組成物は、自己免疫エフェクター細胞を含む。いくつかの実施形態では、その組成物は、同種異系免疫エフェクター細胞を含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した、細胞内の少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現を低下させることができる遺伝子調節システムであって、(i)核酸分子、(ii)酵素タンパク質、または(iii)核酸分子及び酵素タンパク質を含む遺伝子調節システムを提供する。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの標的遺伝子は、SOCS1及びPTPN2である。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの標的遺伝子は、SOCS1及びZC3H12Aである。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、PTPN2及びZC3H12Aである。
いくつかの実施形態では、そのシステムは、少なくとも2つのガイドRNA(gRNA)核酸分子及びCasエンドヌクレアーゼを含む。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの標的遺伝子は、SOCS1及びPTPN2であり、そのシステムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのガイドRNA(gRNA)分子、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子、及びCasエンドヌクレアーゼを含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号7~151から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号185~207から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号185~207から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む。
いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの標的遺伝子は、SOCS1及びZC3H12Aであり、そのシステムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子、及びCasエンドヌクレアーゼを含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号7~151から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号208~230から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号208~230から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む。
いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの内在性遺伝子は、PTPN2及びZC3H12Aであり、そのシステムは、PTNP2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子、及びCasエンドヌクレアーゼを含む。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号185~207から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号208~230から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号185~207から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号208~230から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む。
いくつかの実施形態では、そのCasタンパク質は、Cas9タンパク質である。いくつかの実施形態では、そのCasタンパク質は、酵素活性ドメインを2つ含む野生型Casタンパク質であり、二本鎖DNA切断を誘導することができる。いくつかの実施形態では、そのCasタンパク質は、酵素活性ドメインを1つ含むCasニッカーゼ変異体であり、一本鎖DNA切断を誘導することができる。いくつかの実施形態では、そのCasタンパク質は、不活性型Casタンパク質(dCas)であり、その1つ以上の内在性標的遺伝子の発現を調節できる異種タンパク質と結合している。いくつかの実施形態では、その異種タンパク質は、MAX相互作用タンパク質1(MXI1)、Kruppel関連ボックス(KRAB)ドメイン及びmSin3 4連結ドメイン(SID4X)からなる群から選択されている。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、少なくとも2つの核酸分子を含み、その少なくとも2つの核酸分子は、siRNA、shRNA、マイクロRNA(miR)、アンタゴmiRまたはアンチセンスRNAから選択されている。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの標的遺伝子は、SOCS1及びPTPN2であり、そのシステムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのガイドsiRNA分子またはガイドshRNA分子、及びPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とするsiRNA分子またはshRNA分子は、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含み、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含み、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAは、配列番号7~151から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含み、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAは、配列番号185~207から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの標的遺伝子は、SOCS1及びZC3H12Aであり、そのシステムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのガイドsiRNA分子またはガイドshRNA分子、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、約19~30個のヌクレオチドを含み、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAは、配列番号7~151から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAは、配列番号208~230から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの標的遺伝子は、PTPN2及びZC3H12Aであり、そのシステムは、PTPN2を標的とする少なくとも1つのガイドsiRNA分子またはガイドshRNA分子、及びZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAは、配列番号185~207から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAは、配列番号208~230から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、酵素タンパク質を含み、その酵素タンパク質は、その内在性遺伝子のうちの1つ以上における標的配列に特異的に結合するように操作されている。いくつかの実施形態では、そのシステムは、DNA結合ドメイン及び酵素ドメインを含むタンパク質を含み、そのタンパク質は、ジンクフィンガーヌクレアーゼ及び転写アクチベーター様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)から選択されている。いくつかの実施形態では、そのシステムは、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNAと、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNAと、Casエンドヌクレアーゼタンパク質とをコードするベクターを1つ以上含み、その第1の標的遺伝子は、SOCS1であり、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAは、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、その第2の標的遺伝子は、PTPN2であり、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAは、配列番号185~207から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNAと、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNAと、Casエンドヌクレアーゼタンパク質とをコードするベクターを1つ以上含み、その第1の標的遺伝子は、SOCS1であり、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAは、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、その第2の標的遺伝子は、ZC3H12Aであり、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAは、配列番号208~230から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNAと、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNAと、Casエンドヌクレアーゼタンパク質とをコードするベクターを1つ以上含み、その第1の標的遺伝子は、PTPN2であり、そのPTPN2を標的とするgRNAは、配列番号185~207から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、その第2の標的遺伝子は、ZC3H12Aであり、そのZC2H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAは、配列番号208~230から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む。
いくつかの実施形態では、その第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA、その第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA、及びそのCasエンドヌクレアーゼタンパク質は、1つのベクターによってコードされる。いくつかの実施形態では、その第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA、及びその第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNAは、第1のベクターによってコードされ、そのCasエンドヌクレアーゼタンパク質は、第2のベクターによってコードされる。いくつかの実施形態では、その第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNAは、第1のベクターによってコードされ、その第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNAは、第2のベクターによってコードされ、そのCasエンドヌクレアーゼタンパク質は、第3のベクターによってコードされる。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、(i)SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNAと、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号185~207から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNAをコードするベクターを1つ以上と、(ii)そのCasエンドヌクレアーゼタンパク質をコードするmRNA分子を含む。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、(i)SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNA、及びZC2H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号208~230から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNAをコードするベクターを1つ以上と、(ii)そのCasエンドヌクレアーゼタンパク質をコードするmRNA分子を含む。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、(i)PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号185~207から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNA、及びZC2H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号208~230から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNAをコードするベクターを1つ以上と、(ii)そのCasエンドヌクレアーゼタンパク質をコードするmRNA分子を含む。
いくつかの実施形態では、その第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA、及びその第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNAは、1つのベクターによってコードされる。いくつかの実施形態では、その第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNAは、第1のベクターによってコードされ、その第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNAは、第2のベクターによってコードされる。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、(i)SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第1のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第1のリボ核タンパク質(RNP)複合体を形成するgRNAと、(ii)PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号185~207から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第2のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第2のRNP複合体を形成するgRNAを含む。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、(i)SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第1のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第1のRNP複合体を形成するgRNAと、(ii)ZC2H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号208~230から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第2のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第2のRNP複合体を形成するgRNAを含む。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、(i)PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号185~207から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第1のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第1のRNP複合体を形成するgRNAと、(ii)ZC2H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号208~230から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第2のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第2のRNP複合体を形成するgRNAを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、本明細書に記載されている遺伝子調節システムを含むキットを提供する。
いくつかの実施形態では、本開示は、複数のgRNA分子を含む組成物であって、その複数のgRNA分子が、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA分子と、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA分子を含み、その第1の標的遺伝子及び第2の標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択されている組成物を提供する。いくつかの実施形態では、その第1の標的遺伝子は、SOCS1であり、その第2の標的遺伝子は、PTPN2である。いくつかの実施形態では、その複数のgRNA分子は、SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含むgRNAと、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含むgRNAを含む。いくつかの実施形態では、その複数のgRNA分子は、SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子と、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その複数のgRNA分子は、SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子と、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その複数のgRNA分子は、SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子と、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子を含む。
いくつかの実施形態では、その第1の標的遺伝子は、SOCS1であり、その第2の標的遺伝子は、ZC3H12Aである。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号7~151から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号208~230から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号208~230から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む。
いくつかの実施形態では、その第1の標的遺伝子は、PTPN2であり、その第2の標的遺伝子は、ZC3H12Aである。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号185~207から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号208~230から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号185~207から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号208~230から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む。
いくつかの実施形態では、そのgRNAは、モジュラーgRNA分子である。いくつかの実施形態では、そのgRNAは、デュアルgRNA分子である。いくつかの実施形態では、そのgRNAターゲティングドメインは、16ヌクレオチド長、17ヌクレオチド長、18ヌクレオチド長、19ヌクレオチド長、20ヌクレオチド長、21ヌクレオチド長、22ヌクレオチド長、23ヌクレオチド長、24ヌクレオチド長、25ヌクレオチド長、26ヌクレオチド長またはそれを上回るヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、そのgRNAは、その5’末端またはその5’末端近傍(例えば、その5’末端から1~10ヌクレオチド、1~5ヌクレオチドもしくは1~2ヌクレオチド以内)に改変を含み、及び/またはその3’末端またはその3’末端近傍(例えば、その3’末端から1~10ヌクレオチド、1~5ヌクレオチドまたは1~2ヌクレオチド以内)に改変を含む。いくつかの実施形態では、その改変gRNAは、免疫エフェクター細胞に導入すると、ヌクレアーゼに対する耐性が向上する。いくつかの実施形態では、その改変gRNAは、免疫エフェクター細胞に導入すると、自然免疫応答が誘導されないか、または免疫エフェクター細胞に導入すると、非改変gRNAと比べて、自然免疫応答の軽減が誘導される。
いくつかの実施形態では、本開示は、複数のgRNA分子をコードするポリヌクレオチド分子であって、その複数のgRNA分子が、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA分子と、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA分子を含み、その第1の標的遺伝子及び第2の標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択されているポリヌクレオチド分子を提供する。
いくつかの実施形態では、その第1の標的遺伝子は、SOCS1であり、その第2の標的遺伝子は、PTPN2である。いくつかの実施形態では、その複数のgRNA分子は、SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子と、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その複数のgRNA分子は、SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子と、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その複数のgRNA分子は、SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子と、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その複数のgRNA分子は、SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子と、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNA分子を含む。
いくつかの実施形態では、その第1の標的遺伝子は、SOCS1であり、その第2の標的遺伝子は、ZC3H12Aである。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号7~151から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号208~230から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号208~230から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む。
いくつかの実施形態では、その第1の標的遺伝子は、PTPN2であり、その第2の標的遺伝子は、ZC3H12Aである。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号185~207から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号208~230から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号185~207から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子は、配列番号208~230から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、複数のsiRNA分子またはshRNA分子をコードするポリヌクレオチド分子であって、その複数のsiRNA分子またはshRNA分子が、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子と、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子を含み、その第1の標的遺伝子及び第2の標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択されているポリヌクレオチド分子を提供する。
いくつかの実施形態では、その第1の標的遺伝子は、SOCS1であり、その第2の標的遺伝子は、PTPN2である。いくつかの実施形態では、その複数のsiRNA分子またはshRNA分子は、SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むsiRNA分子またはshRNA分子と、PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含むsiRNA分子またはshRNA分子を含む。いくつかの実施形態では、その複数のsiRNA分子またはshRNA分子は、SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、配列番号7~151から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むsiRNA分子またはshRNA分子と、PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、配列番号185~207から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むsiRNA分子またはshRNA分子を含む。
いくつかの実施形態では、その第1の標的遺伝子は、SOCS1であり、その第2の標的遺伝子は、ZC3H12Aである。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、配列番号7~151から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、配列番号208~230から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む。
いくつかの実施形態では、その第1の標的遺伝子は、PTPN2であり、その第2の標的遺伝子は、ZC3H12Aである。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、配列番号185~207から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、配列番号208~230から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質と、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質をコードするポリヌクレオチド分子であって、その第1の標的遺伝子及び第2の標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択されているポリヌクレオチド分子を提供する。
いくつかの実施形態では、その第1の標的遺伝子は、SOCS1であり、その第2の標的遺伝子は、PTPN2である。いくつかの実施形態では、そのポリヌクレオチドは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質と、PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、そのポリヌクレオチドは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号7~151から選択したDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質と、PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号185~207から選択したDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質をコードする。
いくつかの実施形態では、その第1の標的遺伝子は、SOCS1であり、その第2の標的遺伝子は、ZC3H12Aである。いくつかの実施形態では、そのポリヌクレオチドは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質と、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、そのポリヌクレオチドは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号7~151から選択したDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質をと、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号208~230から選択したDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質をコードする。
いくつかの実施形態では、その第1の標的遺伝子は、PTPN2であり、その第2の標的遺伝子は、ZC3H12Aである。いくつかの実施形態では、そのポリヌクレオチドは、PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質と、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、そのポリヌクレオチドは、PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号185~207から選択したDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質と、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号208~230から選択したDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含むTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質をコードする。
いくつかの実施形態では、本開示は、本明細書に記載されているポリヌクレオチドを含む組成物を提供する。
いくつかの実施形態では、本開示は、本明細書に記載されているポリヌクレオチドまたは組成物を含むキットを提供する。
いくつかの実施形態では、本開示は、改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、その方法が、遺伝子調節システムを免疫エフェクター細胞に導入することを含み、その遺伝子調節システムが、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる方法を提供する。
いくつかの実施形態では、本開示は、改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、免疫エフェクター細胞を対象から採取すること、遺伝子調節システムをその免疫エフェクター細胞に導入することであって、その遺伝子調節システムが、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができること、ならびにその免疫エフェクター細胞を培養して、改変していない免疫エフェクター細胞と比べて、1つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能が低下するようにすることを含む方法を提供する。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、本明細書に記載されている遺伝子調節システムから選択した遺伝子調節システムである。いくつかの実施形態では、その方法は、CAR及びTCRから選択した操作免疫受容体をコードするポリヌクレオチド配列を導入することをさらに含む。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システム及び/またはその操作免疫受容体をコードするポリヌクレオチドは、免疫エフェクター細胞に、トランスフェクション、トランスダクション、エレクトロポレーションまたはマイクロフルイディクスデバイスによる細胞膜の物理的破壊によって導入する。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、そのシステムの1つ以上の構成成分をコードするポリヌクレオチド配列として、タンパク質として、またはリボ核タンパク質(RNP)複合体として導入する。
いくつかの実施形態では、本開示は、改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、その方法が、免疫エフェクター細胞集団を第1ラウンド及び第2ラウンドの増殖で増殖させること、ならびに遺伝子調節システムをその免疫エフェクター細胞集団に導入することを含み、その遺伝子調節システムが、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる方法を提供する。
いくつかの実施形態では、本開示は、改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、免疫エフェクター細胞集団を得ること、その免疫エフェクター細胞集団を第1ラウンド及び第2ラウンドの増殖で増殖させること、遺伝子調節システムをその免疫エフェクター細胞集団に導入することであって、その遺伝子調節システムが、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができること、ならびにその免疫エフェクター細胞を培養して、改変していない免疫エフェクター細胞と比べて、1つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能が低下するようにすることを含む方法を提供する。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、第1ラウンド及び第2ラウンドの増殖の前に、免疫エフェクター細胞集団に導入する。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、第1ラウンドの増殖の後、かつ第2ラウンドの増殖の前に、免疫エフェクター細胞集団に導入する。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、第1ラウンド及び第2ラウンドの増殖の後に、免疫エフェクター細胞集団に導入する。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、本明細書に記載されている遺伝子調節システムから選択した遺伝子調節システムである。
いくつかの実施形態では、本開示は、治療の必要な対象の疾患または障害の治療方法であって、本明細書に記載されている改変免疫エフェクターまたはその組成物を有効量、その対象に投与することを含む方法を提供する。いくつかの実施形態では、その疾患または障害は、細胞増殖性障害、炎症性障害または感染症である。いくつかの実施形態では、その疾患または障害は、がんまたはウイルス感染症である。いくつかの実施形態では、そのがんは、白血病、リンパ腫または固形腫瘍から選択される。いくつかの実施形態では、その固形腫瘍は、メラノーマ、膵臓腫瘍、膀胱腫瘍、または肺腫瘍もしくは肺転移である。いくつかの実施形態では、そのがんは、PD1耐性またはPD1非感受性のがんである。いくつかの実施形態では、その対象は以前に、PD1阻害剤またはPDL1阻害剤による治療を受けたことがある。いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、その対象に対して自家である。いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、その対象に対して同種異系である。
いくつかの実施形態では、その方法は、NRP1、HAVCR2、LAG3、TIGIT、CTLA4またはPDCD1によってコードされるタンパク質に特異的に結合して、そのタンパク質の機能を阻害する抗体またはその結合断片をその対象に投与することをさらに含む。いくつかの実施形態では、その対象には、その改変免疫エフェクター細胞またはその組成物の投与前に、リンパ球除去を行ったことがない。いくつかの実施形態では、その対象には、その改変免疫エフェクター細胞またはその組成物の投与とともに、高用量IL-2治療を行わない。いくつかの実施形態では、その対象には、その改変免疫エフェクター細胞またはその組成物とともに、いずれのIL-2治療も行わない。いくつかの実施形態では、その対象には、その改変免疫エフェクター細胞またはその組成物の投与前に、いずれのIL-2治療も行ったことがない。いくつかの実施形態では、その対象には、その改変免疫エフェクター細胞またはその組成物の投与前に、いずれの高用量IL-2治療も行ったことがない。いくつかの実施形態では、その対象には、その改変免疫エフェクター細胞またはその組成物の投与前に、リンパ球除去を行ったことがなく、その対象には、その改変免疫エフェクター細胞またはその組成物とともに、高用量IL-2治療を行わない。いくつかの実施形態では、その対象には、その改変免疫エフェクター細胞またはその組成物の投与前に、リンパ球除去を行ったことがなく、その対象には、その改変免疫エフェクター細胞またはその組成物とともに、いずれのIL-2治療も行わない。いくつかの実施形態では、その対象には、その改変免疫エフェクター細胞またはその組成物の投与前に、リンパ球除去または高用量IL-2治療を行ったことがない。いくつかの実施形態では、その対象には、その改変免疫エフェクター細胞またはその組成物の投与前に、リンパ球除去またはいずれのIL-2治療も行ったことがない。
いくつかの実施形態では、本開示は、がん細胞の殺傷方法であって、その方法が、そのがん細胞を、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞またはその組成物に暴露することを含み、その改変免疫エフェクター細胞に暴露すると、改変していない免疫エフェクター細胞に暴露する場合と比べて、そのがん細胞の殺傷性が増大する方法を提供する。いくつかの実施形態では、その暴露は、in vitro、in vivoまたはex vivoでの暴露である。
いくつかの実施形態では、本開示は、免疫エフェクター細胞の、1つ以上のエフェクター機能の増強方法であって、その方法が、遺伝子調節システムをその免疫エフェクター細胞に導入することを含み、その遺伝子調節システムが、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる方法を提供する。
いくつかの実施形態では、本開示は、免疫エフェクター細胞の、1つ以上のエフェクター機能の増強方法であって、その方法が、遺伝子調節システムをその免疫エフェクター細胞に導入することであって、その遺伝子調節システムが、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができること、その免疫エフェクター細胞を培養して、改変していない免疫エフェクター細胞と比べて、1つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能が低下するようにすることを含み、その改変免疫エフェクター細胞において、1つ以上のエフェクター機能が、改変していないその免疫エフェクター細胞と比べて増強される方法を提供する。いくつかの実施形態では、その1つ以上のエフェクター機能は、細胞増殖性、細胞生存能、細胞傷害性、腫瘍への浸潤性、サイトカイン産生の増加、抗腫瘍免疫応答性及び/または疲弊耐性から選択される。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、本明細書に記載されている遺伝子調節システムである。
いくつかの実施形態では、本開示は、改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、その方法が、免疫エフェクター細胞における少なくとも2つの内在性標的遺伝子に不活性化変異を導入することを含み、その少なくとも2つの内在性標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択される方法を提供する。
いくつかの実施形態では、本開示は、改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、その方法が、免疫エフェクター細胞集団を第1ラウンドの増殖及び第2ラウンドの増殖で増殖させること、その免疫エフェクター細胞集団における少なくとも2つの内在性標的遺伝子に不活性化変異を導入することを含み、その少なくとも2つの内在性標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択される方法を提供する。
いくつかの実施形態では、本開示は、改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、その方法が、免疫エフェクター細胞における少なくとも2つの内在性標的遺伝子の核酸阻害剤を少なくとも2つコードする1つ以上の外因性ポリヌクレオチドを導入することを含み、その少なくとも2つの内在性標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択される方法を提供する。
いくつかの実施形態では、本開示は、改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、その方法が、免疫エフェクター細胞集団を第1ラウンドの増殖及び第2ラウンドの増殖で増殖させること、その免疫エフェクター細胞集団における少なくとも2つの内在性標的遺伝子の核酸阻害剤を少なくとも2つコードする1つ以上の外因性ポリヌクレオチドを導入することを含み、その少なくとも2つの内在性標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択される方法を提供する。
いくつかの実施形態では、その方法は、CAR及びTCRから選択した操作免疫受容体をコードするポリヌクレオチド配列を導入することをさらに含む。いくつかの実施形態では、その不活性化変異は、先行請求項のいずれか1項に記載の核酸遺伝子調節システムによって導入する。いくつかの実施形態では、その少なくとも2つの核酸阻害剤は、本明細書に記載されている遺伝子調節システムに含まれる。
いくつかの実施形態では、本開示は、がん細胞の殺傷が必要な対象のがん細胞の殺傷方法であって、その対象に、請求項1~57のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞または請求項79~83のいずれか1項に記載の組成物を治療有効量投与することを含み、その改変免疫エフェクター細胞に暴露すると、改変していない免疫エフェクター細胞に暴露する場合と比べて、そのがん細胞の殺傷性が増大し、治療有効量を構成するのに必要な改変免疫エフェクター細胞の数が、治療有効量を構成するのに必要な非改変免疫エフェクター細胞の数の少なくとも10分の1または少なくとも100分の1である方法を提供する。いくつかの実施形態では、治療有効量を構成するのに必要な改変免疫エフェクター細胞の数は、少なくとも1×10個の細胞、少なくとも5×10個の細胞、少なくとも1×10個の細胞、少なくとも5×10個の細胞、少なくとも1×10個の細胞、少なくとも5×10個の細胞、少なくとも1×10個の細胞、少なくとも2×10個の細胞、少なくとも3×10個の細胞、少なくとも4×10個の細胞、少なくとも5×10個の細胞、少なくとも1×10個の細胞、少なくとも5×10個の細胞、少なくとも1×10個の細胞、少なくとも5×10個の細胞または少なくとも1×10個の細胞である。
B16-Ovaマウス腫瘍モデルにおけるPptn2/Socs1デュアル編集型トランスジェニックT細胞の抗腫瘍有効性を示している。 B16-Ovaマウス腫瘍モデルにおけるZc3h12a/Socs1デュアル編集型トランスジェニックT細胞の抗腫瘍有効性を示している。 B16-Ovaマウス腫瘍モデルにおけるZc3h12a/Socs1デュアル編集型TILの抗腫瘍有効性を示している。 B16-Ovaマウス腫瘍モデルにおけるPd1/Lag3デュアル編集型トランスジェニックT細胞の抗腫瘍有効性を示している。 SOCS1の欠損後、IL-2シグナル伝達に応答して、初代ヒトCD8 T細胞中のpSTAT5レベルが上昇したことを示している。 PTPN2の遺伝子ノックダウン後、IFNγによる刺激に応答して、Jurkat T細胞中のpSTAT1レベルが上昇したことを示している。 Aは、SOCS1/PTPN2デュアル編集型ヒトTILによるIFNγの産生量を示している。Bは、SOCS1/PTPN2デュアル編集型ヒトTILによるTNFαの産生量を示している。Cは、ホルボール12-ミリスチン酸13-アセテート(PMA)及びイオノマイシンで刺激した場合のCD107a染色の陽性率によって測定した場合に、TIL集団内のCD8 T細胞が、脱顆粒を起こす能力を示している。Dは、ホルボール12-ミリスチン酸13-アセテート(PMA)及びイオノマイシンで刺激した場合のCD107a染色の強度によって測定した場合に、TIL集団内のCD8 T細胞が、脱顆粒を起こす能力を示している。 18頭のマウスのうちの17頭で、Ptpn2-/-/Socs1-/- OT1が、100mmのB16Ova腫瘍を完全に退縮させた能力を示している。 B16Ova腫瘍が以前に退縮したマウスが、B16Ovaの追加接種に完全に耐えたとともに、元のB16F10腫瘍の追加接種に部分的に耐えた能力を示している。 リチャレンジ試験中にわたって、末梢血中のOT1集団を追跡した結果である。 リチャレンジ試験中にわたって、末梢血中のOT1集団のメモリー表現型を追跡した結果である。 Ptpn2-/-/Socs1-/- OT1が、8頭のマウスのうち8頭で、343mmのさらに大型のB16Ova腫瘍を完全に退縮させた能力を示している。 別のマウスコホートで、腫瘍に浸潤したPtpn2-/-/Socs1-/- OT1の総数を示している。 Ptpn2-/-/Socs1-/- OT1が、グランザイムBを産生する能力を示している。 B16Ova腫瘍が以前に退縮したマウスが、B16Ovaの追加接種に完全に耐えたとともに、元のB16F10腫瘍の追加接種に部分的に耐えた能力を示している。 リチャレンジ試験中にわたって、末梢血中のOT1集団を、そのメモリー表現型とともに追跡した結果である。 コントロールの編集マウスOT1 CD8+T細胞を大型腫瘍B16Ovaモデルに養子移入した後の腫瘍体積測定値を示している。コントロール細胞を4.1×10個投与した場合の値を示している。それぞれの線は、別個のマウスの結果を表している。 コントロールの編集マウスOT1 CD8+T細胞を大型腫瘍B16Ovaモデルに養子移入した後の腫瘍体積測定値を示している。コントロール細胞を4.1×10個投与した場合の値を示している。それぞれの線は、別個のマウスの結果を表している。 コントロールの編集マウスOT1 CD8+T細胞を大型腫瘍B16Ovaモデルに養子移入した後の腫瘍体積測定値を示している。コントロール細胞を4.1×10個投与した場合の値を示している。それぞれの線は、別個のマウスの結果を表している。 コントロールの編集マウスOT1 CD8+T細胞を大型腫瘍B16Ovaモデルに養子移入した後の腫瘍体積測定値を示している。コントロール細胞を4.1×10個投与した場合の値を示している。それぞれの線は、別個のマウスの結果を表している。 漸増用量のPtpn2/Socs1デュアル編集型マウスOT1 CD8+T細胞を大型腫瘍B16Ovaモデルに養子移入した後の腫瘍体積測定値を示している。Ptpn2/Socs1デュアル編集型細胞を4.1×10個投与した場合の値を示している。それぞれの線は、別個のマウスの結果を表している。 漸増用量のPtpn2/Socs1デュアル編集型マウスOT1 CD8+T細胞を大型腫瘍B16Ovaモデルに養子移入した後の腫瘍体積測定値を示している。Ptpn2/Socs1デュアル編集型細胞を4.1×10個投与した場合の値を示している。それぞれの線は、別個のマウスの結果を表している。 漸増用量のPtpn2/Socs1デュアル編集型マウスOT1 CD8+T細胞を大型腫瘍B16Ovaモデルに養子移入した後の腫瘍体積測定値を示している。Ptpn2/Socs1デュアル編集型細胞を4.1×10個投与した場合の値を示している。それぞれの線は、別個のマウスの結果を表している。 漸増用量のPtpn2/Socs1デュアル編集型マウスOT1 CD8+T細胞を大型腫瘍B16Ovaモデルに養子移入した後の腫瘍体積測定値を示している。Ptpn2/Socs1デュアル編集型細胞を4.1×10個投与した場合の値を示している。
本開示は、免疫エフェクター細胞を改変して、免疫療法との関連において、その細胞の治療有効性を向上させることに関する方法及び組成物を提供する。いくつかの実施形態では、免疫エフェクター細胞を本開示の方法によって改変して、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させて、その免疫細胞の、1つ以上のエフェクター機能が増強されるようにする。いくつかの実施形態では、その免疫エフェクター細胞は、T細胞受容体(TCR)発現コンストラクトまたはキメラ抗原受容体(CAR)発現コンストラクトの導入のように、抗原特異性を付与する導入遺伝子の導入によって、さらに改変する。いくつかの実施形態では、本開示は、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる遺伝子調節システムの組成物のように、その免疫エフェクター細胞を改変するための組成物及び方法を提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、がんのような細胞増殖性障害の治療方法であって、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞を、治療の必要な対象に投与することを含む方法を提供する。
I.定義
本明細書及び添付の請求項で使用する場合、「a」、「an」及び「the」という単数形には、文脈上明らかに別段に示されていない限り、複数の言及物が含まれる。
本明細書で使用する場合、「及び/または」という用語は、本開示では、別段に示されていない限り、「及び」または「または」のいずれかを意味する目的で使用する。
本明細書の全体を通じて、文脈上別段に解すべき場合を除き、「含む(comprise)」という語、または「含む(comprises)」もしくは「含む(comprising)」のような変形表現は、示されている要素もしくは完全体、または要素もしくは完全体の群が含まれるが、いずれの他の要素もしくは完全体、または要素もしくは完全体の群も排除されないことを示唆していると理解するものとする。
本願で使用する場合、「約」及び「およそ」という用語は、同義語として使用する。本願で用いられている数字であって、約/およそが付されているかまたは付されていないいずれの数字も、当業者によって認識されるあらゆる通常の変動を網羅するように意図されている。ある特定の実施形態では、「およそ」または「約」という用語は、別段の記載のない限り、または文脈から別段に明らかでない限り、いずれかの方向(示されている言及値を上回るかまたは下回る方向)で、示されている言及値から25%、20%、19%、18%、17%、16%、15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%またはそれらを下回る割合以内に入る値の範囲を指す(ただし、その数が、考え得る値の100%を上回る場合を除く)。
「減少する」または「低下する」とは、特定の値が少なくとも5%減少または低下すること、例えば、参照値と比べて、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%または100%減少することを指す。特定の値の減少または低下は、その値を参照値と比較した場合の変化倍率として、例えば、参照値と比べて、少なくとも1.1分の1、1.2分の1、1.3分の1、1.4分の1、1.5分の1、1.6分の1、1.7分の1、1.8分の1、1.9分の1、2分の1、3分の1、4分の1、5分の1、6分の1、7分の1、8分の1、9分の1、10分の1、15分の1、20分の1、30分の1、40分の1、50分の1、60分の1、70分の1、80分の1、90分の1、100分の1、200分の1、500分の1、1000分の1またはそれを上回る割合に減少するとして表されることもある。
「増加する」とは、特定の値が少なくとも5%増加すること、例えば、参照値と比べて、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、100%、200%、300%、400%、500%またはそれを上回る割合増加することを指す。特定の値の増加は、その値を参照値と比較した場合の変化倍率として、例えば、参照値のレベルと比べて、少なくとも1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、40倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、100倍、200倍、500倍、1000倍、またはそれを上回る割合で増加するとして表されることもある。
「ペプチド」、「ポリペプチド」及び「タンパク質」という用語は、本明細書では同義的に用いられており、任意の長さのアミノ酸のポリマー形態を指し、その形態としては、コードアミノ酸、非コードアミノ酸、化学的または生化学的に改変または誘導体化されたアミノ酸、及び改変されたペプチド骨格を有するポリペプチドを挙げることができる。
「ポリヌクレオチド」及び「核酸」という用語は、本明細書では同義的に用いられており、任意の長さのヌクレオチド(リボヌクレオチドまたはデオキシリボヌクレオチドのいずれか)のポリマー形態を指す。したがって、この用語には、一本鎖、二本鎖もしくは多重鎖のDNAもしくはRNA、ゲノムDNA、cDNA、DNA-RNAハイブリッド、またはプリン塩基及びピリミジン塩基、その他の天然の塩基、化学的に改変された塩基、生化学的に改変された塩基、非天然塩基もしくは誘導体化ヌクレオチド塩基を含むポリマーが含まれるが、これらに限らない。「オリゴヌクレオチド」とは概して、一本鎖または二本鎖DNAの、約5~約100ヌクレオチドからなるポリヌクレオチドを指す。しかしながら、本開示の目的では、オリゴヌクレオチドの長さに上限はない。オリゴヌクレオチドは、「オリゴマー」または「オリゴ」としても知られており、遺伝子から単離しても、当該技術分野において知られている方法によって化学的に合成してもよい。「ポリヌクレオチド」及び「核酸」という用語には、記載されている実施形態に適用可能なように、一本鎖ポリヌクレオチド(センス鎖またはアンチセンス鎖など)及び二本鎖ポリヌクレオチドが含まれると理解すべきである。
「断片」とは、ポリペプチド配列またはポリヌクレオチド配列の全体よりも少ない配列を含む、ポリペプチド分子またはポリヌクレオチド分子の部分を指す。いくつかの実施形態では、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドの断片は、参照ポリペプチドまたは参照ポリヌクレオチドの全長の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%または99%を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチド断片またはポリヌクレオチド断片は、5個、10個、15個、20個、25個、30個、35個、40個、45個、50個、60個、70個、80個、90個、100個、200個、300個、400個、500個、600個、700個、800個、900個、1000個またはこれを上回る数のヌクレオチドまたはアミノ酸を含み得る。
「配列同一性」という用語は、2つのポリヌクレオチド配列間またはポリペプチド配列間で、同じであるとともに、同じ相対的位置にある塩基またはアミノ酸の割合(%)を指す。したがって、一方のポリヌクレオチド配列またはポリペプチド配列は、別のポリヌクレオチド配列またはポリペプチド配列に対する配列同一性が、ある特定の割合(%)である。配列比較の際には、典型的には、1つの配列が、試験配列と比較する参照配列としての役割を果たす。「参照配列」という用語は、試験配列と比較する分子を指す。
「相補的」とは、天然の塩基もしくは非天然の塩基、またはそのアナログを含む2つの配列間で、塩基スタッキング及び特異的水素結合を通じて対合する能力を指す。例えば、核酸のある1つの位置の塩基が、標的の対応する位置の塩基と水素結合できる場合には、それらの塩基は、その位置において、互いに相補的であるとみなす。核酸は、ユニバーサル塩基、または水素結合に対してプラスまたはマイナスに寄与しない不活性な無塩基スペーサーを含むことができる。塩基対形成には、カノニカルなワトソン-クリック塩基対形成及び非ワトソン-クリック塩基対形成(例えば、ゆらぎ塩基対形成及びフーグスティーン塩基対形成)の両方を含めてよい。相補的塩基対合では、アデノシン型塩基(A)は、チミジン型塩基(T)またはウラシル型塩基(U)と相補的であり、シトシン型塩基(C)は、グアノシン型塩基(G)と相補的であり、3-ニトロピロールまたは5-ニトロインドールのようなユニバーサル塩基は、A、C、UまたはTのいずれともハイブリダイズでき、これらと相補的であるとみなすことができることが分かる。Nichols et al.,Nature,1994;369:492-493及びLoakes et al.,Nucleic Acids Res.,1994;22:4039-4043。イノシン(I)も、当該技術分野において、ユニバーサル塩基であるとみなされてきており、A、C、UまたはTのいずれとも相補的であるとみなされている。Watkins and SantaLucia,Nucl.Acids Research,2005;33(19):6258-6267を参照されたい。
本明細書で言及されている場合、「相補的核酸配列」は、in vitro及び/またはin vivoでの適切な温度条件及び溶液イオン強度条件下で、配列特異的かつ逆平行な形で、その配列が別の核酸に非共有結合する(すなわち、核酸が相補的核酸に特異的に結合する)ようにできるヌクレオチド配列を含む核酸配列である。
比較するとともに、配列同一性パーセント及び相補性パーセントを求めるための配列アラインメントの方法は、当該技術分野において周知である。比較のために、配列を最適にアラインメントするのは、例えば、Needleman and Wunsch,(1970)J.Mol.Biol.48:443の相同性アラインメントアルゴリズムによって、Pearson and Lipman,(1988)Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 85:2444の類似性検索法によって、コンピューターによる、これらのアルゴリズムの実施(Wisconsin Genetics Software Package(Genetics Computer Group,575 Science Dr.,Madison,WI)内のGAP、BESTFIT、FASTA及びTFASTA)によって、マニュアルアラインメント及び目視確認(例えば、Brent et al.,(2003)Current Protocols in Molecular Biologyを参照されたい)によって、Altschul et al.,(1977)Nuc.Acids Res.25:3389-3402に記載されているBLAST、及びAltschul et al.,(1990)J.Mol.Biol.215:403-410に記載されているBLAST2.0アルゴリズムを含め、当該技術分野において知られているアルゴリズムを用いることによって行うことができる。BLAST解析を行うためのソフトウェアは、National Center for Biotechnology Informationを通じて、公的に入手可能である。
本明細書では、「ハイブリダイズする」という用語は、相補的ヌクレオチド塩基間が対合して(例えば、アデニン(A)は、DNA分子ではチミン(T)と、RNA分子ではウラシル(U)と塩基対を形成し、グアニン(G)は、DNA分子及びRNA分子の両方で、シトシン(C)と塩基対を形成する)、二本鎖核酸分子を形成することを指す(例えば、Wahl and Berger(1987)Methods Enzymol.152:399、Kimmel,(1987)Methods Enzymol.152:507を参照されたい)。加えて、当該技術分野においては、2つのRNA分子のハイブリダイゼーション(例えばdsRNA)では、グアニン(G)が、ウラシル(U)と塩基対を形成することも知られている。例えば、G/Uという塩基対の形成は、mRNA内のコドンとのtRNAのアンチコドンの塩基対の形成に関しては、遺伝暗号の縮退(すなわち冗長性)の部分的な要因となっている。本開示との関連においては、ガイドRNA分子のタンパク質結合セグメント(二本鎖dsRNA)のグアニン(G)は、ウラシル(U)と相補的であるとみなされ、Uは、そのGと相補的であるとみなされる。したがって、ガイドRNA分子のタンパク質結合セグメント(二本鎖dsRNA)の所定のヌクレオチド位置で、G/U塩基対を形成できるときには、その位置は、非相補的であるとはみなされず、むしろ相補的であるとみなされる。当該技術分野では、ポリヌクレオチドの配列は、特異的にハイブリダイズ可能となるには、その標的核酸の配列と100%相補的である必要はないと理解されている。さらに、ポリヌクレオチドは、1つ以上のセグメントにわたってハイブリダイズして、介在セグメントまたは隣接セグメントが、ハイブリダイゼーション事象に関与しないようにし得る(例えば、ループ構造またはヘアピン構造)。ポリヌクレオチドは、その標的となる標的核酸配列内の標的領域との配列相補性が、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも99%または100%であることができる。
「改変」という用語は、対応する非改変物質または非改変化合物と比べて、変質または変更された物質または化合物(例えば、細胞、ポリヌクレオチド配列及び/またはポリペプチド配列)を指す。
「天然の」という用語は、本明細書で使用する場合、核酸、ポリペプチド、細胞または生物に適用されている際には、自然界で見られる核酸、ポリペプチド、細胞または生物を指す。例えば、天然の供給源から単離できる生物(ウイルスを含む)に存在するポリペプチド配列またはポリヌクレオチド配列であって、実験室において人間が意図的に改変していないポリペプチド配列またはポリヌクレオチド配列は、天然のものである。
「単離」とは、天然の状態で見られる場合には通常、その物質に付随している構成成分から、様々な程度で遊離されている物質を指す。
「発現カセット」または「発現コンストラクト」とは、プロモーターに機能可能に連結されたDNAポリヌクレオチド配列を指す。「機能可能に連結された」とは、機能可能に連結されていると記載されている構成成分が、意図した形で機能できる関係にある並置状態を指す。例えば、プロモーターが、ポリヌクレオチド配列の転写または発現に影響を及ぼす場合には、そのプロモーターは、そのポリヌクレオチド配列に機能可能に連結されている。
「組み換えベクター」という用語は、本明細書で使用する場合、そのベクターに挿入された別のポリヌクレオチドを移入または輸送できるポリヌクレオチド分子を指す。その挿入されたポリヌクレオチドは、発現カセットであってよい。いくつかの実施形態では、組み換えベクターは、ウイルスベクターまたは非ウイルスベクター(例えばプラスミド)であってよい。
「試料」という用語は、解析及び/または遺伝子改変を行う生物学的組成物(例えば、細胞、または組織の一部)を指す。いくつかの実施形態では、試料は、対象から直接採取するという点で、「一次試料」であり、いくつかの実施形態では、「試料」は、例えば、ある特定の構成成分を除去し、及び/または対象とする、ある特定の構成成分を単離もしくは精製する目的で、一次試料を処理して得られたものである。
「対象」という用語には、例えば哺乳動物のような動物が含まれる。いくつかの実施形態では、その哺乳動物は、霊長類動物である。いくつかの実施形態では、その哺乳動物は、ヒトである。いくつかの実施形態では、対象は、ウシ、ヒツジ、ヤギ、乳牛、ブタなどのような家畜、またはイヌ及びネコのような飼育動物である。いくつかの実施形態では(例えば、特に研究環境では)、対象は、齧歯類動物(例えば、マウス、ラット、ハムスター)、ウサギ、霊長類動物、または近交系ブタのようなブタなどである。「対象」及び「患者」という用語は、本明細書では同義的に用いられている。
「投与」とは、本明細書では、薬剤または組成物を対象に導入することを指す。
「治療」とは、本明細書で使用する場合、生理学的転帰に影響を及ぼすために、薬剤または組成物を対象に送達することを指す。
本明細書で使用する場合、「有効量」という用語は、特定の生理作用をもたらすのに必要な薬剤または組成物の最小量を指す。特定の薬剤の有効量は、その薬剤の性質に基づき、質量/体積、細胞数/体積、粒子/体積、(薬剤の質量)/(対象の質量)、細胞数/(対象の質量)、または粒子/(対象の質量)といった様々な方法で表してよい。特定の薬剤の有効量は、半最大効果濃度(EC50)として表してもよく、この値は、基準レベルと最大応答レベルの中間の、特定の生理応答をもたらす薬剤濃度を指す。
細胞の「集団」は、2個以上のいずれの数の細胞も指すが、好ましくは、少なくとも1×10個の細胞、少なくとも1×10個の細胞、少なくとも1×10個の細胞、少なくとも1×10個の細胞、少なくとも1×10個の細胞、少なくとも1×10個の細胞、少なくとも1×10個の細胞、少なくとも1×1010個の細胞以上の細胞である。細胞集団とは、in vitro集団(例えば、培養液中の細胞集団)またはin vivo集団(例えば、特定の組織に存在する細胞集団)を指してよい。
分子細胞生化学における一般的な方法は、Molecular Cloning:A Laboratory Manual,3rd Ed.(Sambrook et al.,HaRBor Laboratory Press 2001)、Short Protocols in Molecular Biology,4th Ed.(Ausubel et al.eds.,John Wiley & Sons 1999)、Protein Methods(Bollag et al.,John Wiley & Sons 1996)、Nonviral Vectors for Gene Therapy(Wagner et al.eds.,Academic Press 1999)、Viral Vectors(Kaplift & Loewy eds.,Academic Press 1995)、Immunology Methods Manual(I.Lefkovits ed.,Academic Press 1997)及びCell and Tissue Culture:Laboratory Procedures in Biotechnology(Doyle & Griffiths,John Wiley & Sons 1998)のような標準的な教科書に見ることができ、その開示内容は、参照により、本明細書に援用される。
II.改変免疫エフェクター細胞
いくつかの実施形態では、本開示は、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能が低下された改変免疫エフェクター細胞提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる遺伝子調節システムを含む改変免疫エフェクター細胞を提供する。本明細書では、「改変免疫エフェクター細胞」という用語には、2つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させる1つ以上のゲノム改変を含む免疫エフェクター細胞、ならびに2つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる遺伝子調節システムを含む免疫エフェクター細胞が含まれる。本明細書では、「非改変免疫エフェクター細胞」または「コントロールの免疫エフェクター細胞」は、ゲノムが改変されておらず、遺伝子調節システムを含まないか、またはコントロール遺伝子調節システム(例えば、空ベクターコントロール、非ターゲティングgRNA、スクランブルsiRNAなど)を含む細胞または細胞集団を指す。
「免疫エフェクター細胞」という用語は、自然免疫応答及び適応免疫応答の惹起に関与する細胞を指し、リンパ球(T細胞(胸腺細胞を含む)及びB細胞など)、ナチュラルキラー(NK)細胞、NKT細胞、マクロファージ、単球、好酸球、好塩基球、好中球、樹状細胞、ならびにマスト細胞が挙げられるが、これらに限らない。いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、CD4+T細胞、CD8+T細胞(細胞傷害性T細胞もしくはCTLともいう)、調節性T細胞(Treg)、Th1細胞、Th2細胞またはTh17細胞のようなT細胞である。
いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、腫瘍試料から単離したT細胞(本明細書では、「腫瘍浸潤リンパ球」または「TIL」という)である。理論に束縛されることを望まないが、TILは、腫瘍抗原に対する特異性が向上しており(Radvanyi et al.,2012 Clin Canc Res 18:6758-6770)、したがって、外因性の操作受容体の導入なしに、腫瘍抗原特異的免疫応答(例えば、活性化、増殖及びがん細胞に対する細胞傷害活性)を媒介して、がん細胞を破壊させることができる(Brudno et al.,2018 Nat Rev Clin Onc 15:31-46)と考えられる。すなわち、いくつかの実施形態では、TILは、対象の腫瘍から単離し、ex vivoで増殖させ、対象に再注入する。いくつかの実施形態では、TILは、自己腫瘍抗原に対して特異的な1つ以上の外因性受容体を発現するように改変し、ex vivoで増殖させ、対象に再注入する。このような実施形態は、in vivoマウスモデルを用いてモデル化でき、そのマウスには、がん抗原(例えばCD19)を発現するがん細胞株が移植されており、そのがん抗原に特異的である外因性受容体を発現する改変T細胞でそのマウスを処置する(例えば、実施例6~9を参照されたい)。
いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、動物細胞であるか、または、無脊椎動物及び脊椎動物を含む動物(例えば、魚、両生類、爬虫類、鳥または哺乳動物)の細胞に由来するものである。いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、哺乳動物細胞であるか、または哺乳動物細胞に由来するものである(例えば、ブタ、ウシ、ヤギ、ヒツジ、齧歯類動物、ヒト以外の霊長類動物、ヒトなど)。いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、齧歯類動物細胞であるか、または齧歯類動物細胞に由来するものである(例えば、ラットまたはマウス)。いくつかの実施形態では、修飾免疫エフェクター細胞は、ヒト細胞であるか、またはヒト細胞に由来するものである。
いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、内在性標的遺伝子のゲノムDNA配列に、その内在性遺伝子の発現及び/または機能を低下させる1つ以上の改変(例えば、1つ以上の核酸の挿入、欠失または変異)を含む。このような実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、「改変内在性標的遺伝子」を含む。いくつかの実施形態では、そのゲノムDNA配列内の改変は、mRNAの転写を減少させるかまたは阻害することによって、コードされるmRNA転写物及びタンパク質の発現レベルを低下させる。いくつかの実施形態では、そのゲノムDNA配列内の改変は、mRNAの翻訳を減少させるかまたは阻害することによって、コードされるタンパク質の発現レベルを低下させる。いくつかの実施形態では、そのゲノムDNA配列内の改変は、非改変型(すなわち野生型)の内在性タンパク質と比べて、機能が低下または変更された改変内在性タンパク質(例えば、下記のドミナントネガティブ変異体)をコードする。いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの改変内在性標的遺伝子を含む。
いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、内在性標的遺伝子以外のゲノム位置に、内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させるか、あるいは改変型の内在性タンパク質を発現させる1つ以上のゲノム改変を含む。例えば、いくつかの実施形態では、遺伝子調節システムをコードするポリヌクレオチド配列をゲノム内の1つ以上の位置に挿入することによって、その遺伝子調節システムの発現の際に、内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させる。いくつかの実施形態では、改変型の内在性タンパク質をコードするポリヌクレオチド配列が、ゲノム内の1つ以上の位置に挿入されており、その改変型のタンパク質の機能が、非改変型または野生型のタンパク質と比べて低下する(例えば、下記のドミナントネガティブ変異体)。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、改変された内在性標的遺伝子を2つ以上含み、その1つ以上の改変によって、その内在性標的遺伝子によってコードされる遺伝子産物(すなわち、mRNA転写物またはタンパク質)の発現及び/または機能が、非改変免疫エフェクター細胞と比べて低下する。例えば、いくつかの実施形態では、改変免疫エフェクター細胞は、mRNA転写物の発現が低下し、及び/またはタンパク質の発現が低下する。いくつかの実施形態では、改変免疫エフェクター細胞におけるその遺伝子産物の発現は、非改変免疫エフェクター細胞におけるその遺伝子産物の発現と比べて、少なくとも5%低下する。いくつかの実施形態では、改変免疫エフェクター細胞におけるその遺伝子産物の発現は、非改変免疫エフェクター細胞におけるその遺伝子産物の発現と比べて、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれを上回る程度低下する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、複数(例えば2つ以上)の内在性標的遺伝子によってコードされる遺伝子産物の発現及び/または機能が、非改変免疫エフェクター細胞におけるその遺伝子産物の発現と比べて低下する。例えば、いくつかの実施形態では、改変免疫エフェクター細胞は、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、またはそれを上回る数の内在性標的遺伝子に由来する遺伝子産物の発現及び/または機能が、非改変免疫エフェクター細胞におけるその遺伝子産物の発現と比べて低下する。
いくつかの実施形態では、本開示は、改変免疫エフェクター細胞であって、2つ以上の内在性標的遺伝子またはその一部が欠失(すなわち「ノックアウト」)されており、そのmRNA転写物またはタンパク質を発現しないようになっている改変免疫エフェクター細胞を提供する。いくつかの実施形態では、改変免疫エフェクター細胞は、複数の内在性標的遺伝子またはその一部の欠失を含む。いくつかの実施形態では、改変免疫エフェクター細胞は、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個またはそれを上回る数の内在性標的遺伝子の欠失を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、1つ以上の改変内在性標的遺伝子を含み、その標的DNA配列に対する1つ以上の改変によって、非改変免疫エフェクター細胞で発現する対応するタンパク質(例えば「非改変内在性タンパク質」)の機能と比べて、機能が低下または変更されたタンパク質(例えば「改変内在性タンパク質」)が発現する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個またはそれを上回る数の改変内在性タンパク質をコードする2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個またはそれを上回る数の改変内在性標的遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、その改変内在性タンパク質では、その改変免疫エフェクター細胞によって発現されるかもしくは別の細胞によって発現される別のタンパク質に対する結合親和性が低下もしくは変化するか、シグナル伝達能が低下もしくは変化するか、酵素活性が低下もしくは変化するか、DNA結合活性が低下もしくは変化するか、または足場タンパク質として機能する能力が低下もしくは変化する。
いくつかの実施形態では、その改変内在性標的遺伝子は、1つ以上のドミナントネガティブ変異を含む。本明細書で使用する場合、「ドミナントネガティブ変異」とは、標的遺伝子の、1つ以上のヌクレオチドが置換、欠失または挿入されていて、そのコードされたタンパク質が、非改変標的遺伝子によってコードされるタンパク質に対して拮抗的に作用するようになっていることを指す。このネガティブな表現型は、対応する非改変遺伝子のポジティブな表現型に対して、遺伝的に優位となるので、その変異は、ドミナントネガティブである。1つ以上のドミナントネガティブ変異を含む遺伝子、及びその遺伝子によってコードされるタンパク質は、「ドミナントネガティブ変異体」、例えば、ドミナントネガティブ遺伝子及びドミナントネガティブタンパク質という。いくつかの実施形態では、そのドミナントネガティブ変異体タンパク質は、その免疫エフェクター細胞のゲノム内の1つ以上の位置に挿入した外来性導入遺伝子によってコードされる。
ドミナントネガティブの機序は、様々なものが知られている。典型的には、ドミナントネガティブ変異体の遺伝子産物は、非改変遺伝子産物の機能をいくつか保持しているが、非改変遺伝子産物の他の重要な機能を1つ以上欠損している。これにより、ドミナントネガティブ変異体は、非改変遺伝子産物を拮抗阻害する。例えば、例示的な実施形態として、転写因子のドミナントネガティブ変異体は、機能活性化ドメインを欠損しているが、機能性DNA結合ドメインを保持し得る。この例では、ドミナントネガティブ転写因子は、非改変転写因子のようにDNAの転写を活性化することはできず、ドミナントネガティブ転写因子は、非改変転写因子の転写因子結合部位への結合を阻止することによって、遺伝子の発現を間接的に阻害できる。別の例示的な実施形態として、二量体として機能するタンパク質のドミナントネガティブ変異が知られている。このような二量体タンパク質のドミナントネガティブ変異体は、非改変タンパク質と二量体を形成する能力を保持し得るが、それ以外は機能できないことがある。ドミナントネガティブ単量体は、非改変単量体と二量体を形成することによって、ヘテロ二量体を形成し、非改変単量体の機能的なホモ二量体の形成を阻止する。SOCS1遺伝子のドミナントネガティブ変異は、当該技術分野において知られており、その変異としては、マウスF59D変異体(例えば、Hanada et al.,J Biol Chem,276:44:2(2001),40746-40754及びSuzuki et al.,J Exp Med,193:4(2001),471-482を参照されたい)、ならびにヒトF58D変異体が挙げられ、これらは、ヒトSOCS1及びマウスSOCS1のアミノ酸配列の配列アラインメントによって特定されたものである。
いくつかの実施形態では、本発明の改変免疫エフェクター細胞は、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子の発現または機能を低下させることができる遺伝子調節システムを含む。その遺伝子調節システムは、(例えば、ゲノムDNA配列内の1つ以上の核酸の挿入、欠失もしくは変異によって)内在性標的遺伝子のゲノムDNA配列を改変すること、内在性標的遺伝子の転写を調節すること(例えば、mRNAの転写の阻害もしくは抑制)、及び/または(例えば、mRNAの分解によって)内在性標的遺伝子の翻訳を調節することによる機序を含む様々な機序によって、内在性標的遺伝子改変部の発現及び/または機能を低下させることができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、
(a)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子によってコードされる遺伝子産物の発現を低下させるか、及び/またはその機能を改変することができる2つ以上の核酸分子、
(b)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子によってコードされる遺伝子産物の発現を低下させるか、及び/またはその機能を改変することができる2つ以上の核酸分子をコードする1つ以上のポリヌクレオチド、
(c)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子によってコードされる遺伝子産物の発現を低下させるか、及び/またはその機能を改変することができる2つ以上のタンパク質、
(d)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子によってコードされる遺伝子産物の発現を低下させるか、及び/またはその機能を改変することができる2つ以上のタンパク質をコードする1つ以上のポリヌクレオチド、
(e)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性遺伝子内の標的DNA配列に結合できる2つ以上のガイドRNA(gRNA)、
(f)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性遺伝子内の標的DNA配列に結合できる2つ以上のgRNAをコードする1つ以上のポリヌクレオチド、
(g)gRNAと相互作用して、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した内在性遺伝子内の標的DNA配列を改変することができる1つ以上の部位特異的改変ポリペプチド、
(h)gRNAと相互作用して、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した内在性遺伝子内の標的DNA配列を改変することできる部位特異的改変ポリペプチドをコードする1つ以上のポリヌクレオチド、
(i)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性遺伝子内の標的DNA配列に結合できる2つ以上のガイドDNA(gDNA)、
(j)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性遺伝子内の標的DNA配列に結合できる2つ以上のgDNAをコードする1つ以上のポリヌクレオチド、
(k)gDNAと相互作用して、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した内在性遺伝子内の標的DNA配列を改変することができる1つ以上の部位特異的改変ポリペプチド、
(l)gDNAと相互作用して、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した内在性遺伝子内の標的DNA配列を改変することできる部位特異的改変ポリペプチドをコードする1つ以上のポリヌクレオチド、
(m)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性遺伝子によってコードされる標的mRNA配列に結合できる2つ以上のgRNA、
(n)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性遺伝子によってコードされる標的mRNA配列に結合できる2つ以上のgRNAをコードする1つ以上のポリヌクレオチド、
(o)gRNAと相互作用して、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した内在性遺伝子によってコードされる標的mRNA配列を改変することができる1つ以上の部位特異的改変ポリペプチド、
(p)gRNAと相互作用して、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した内在性遺伝子によってコードされる標的mRNA配列を改変することができる部位特異的改変ポリペプチドをコードする1つ以上のポリヌクレオチド、あるいは
(q)上記をいずれかに組み合わせたもの、
を含む遺伝子調節システムを含む。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムをコードする1つ以上のポリヌクレオチドは、その免疫エフェクター細胞のゲノムに挿入されている。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムをコードする1つ以上のポリヌクレオチドは、エピソーマルに発現され、その免疫エフェクター細胞のゲノムに挿入されていない。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、2つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能が低下されており、1つ以上のゲノム遺伝子座に挿入された1つ以上の外因性導入遺伝子をさらに含む(例えば遺伝子「ノックイン」)。いくつかの実施形態では、その1つ以上の外因性導入遺伝子は、検出可能なタグ、安全スイッチシステム、キメラスイッチ受容体及び/または操作型抗原特異的受容体をコードする。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、検出可能なタグをコードする外来性導入遺伝子さらに含む。検出可能なタグの例としては、FLAGタグ、ポリヒスチジンタグ(例えば6×His)、SNAPタグ、Haloタグ、cMycタグ、グルタチオン-S-トランスフェラーゼタグ、アビジン、酵素、蛍光タンパク質、発光タンパク質、化学発光タンパク質、生物発光タンパク質及びリン光タンパク質が挙げられるが、これらに限らない。いくつかの実施形態では、その蛍光タンパク質は、青色/UVタンパク質(BFP、TagBFP、mTagBFP2、Azurite、EBFP2、mKalama1、Sirius、Sapphire及びT-Sapphireなど)、シアンタンパク質(CFP、eCFP、Cerulean、SCFP3A、mTurquoise、mTurquoise2、Monomeric Midoriishi-Cyan、TagCFP及びmTFP1など)、緑色タンパク質(GFP、eGFP、meGFP(A208K変異)、Emerald、Superfolder GFP、Monomeric Azami Green、TagGFP2、mUKG、mWasabi、Clover及びmNeonGreenなど)、黄色タンパク質(YFP、eYFP、Citrine、Venus、SYFP2及びTagYFPなど)、オレンジ色タンパク質(Monomeric Kusabira-Orange、mKOκ、mKO2、mOrange及びmOrange2など)、赤色タンパク質(RFP、mRaspberry、mCherry、mStrawberry、mTangerine、tdTomato、TagRFP、TagRFP-T、mApple、mRuby及びmRuby2など)、遠赤色タンパク質(mPlum、HcRed-Tandem、mKate2、mNeptune及びNirFPなど)、近赤外蛍光タンパク質(TagRFP657、IFP1.4及びiRFPなど)、ストークスシフトの長いタンパク質(mKeima Red、LSS-mKate1、LSS-mKate2及びmBeRFPなど)、光活性化可能なタンパク質(PA-GFP、PAmCherry1及びPATagRFPなど)、光変換可能なタンパク質(Kaede(green)、Kaede(red)、KikGR1(green)、KikGR1(red)、PS-CFP2、PS-CFP2、mEos2(green)、mEos2(red)、mEos3.2(green)、mEos3.2(red)、PSmOrange及びPSmOrangeなど)、ならびに光で切り替え可能なタンパク質(Dronpaなど)からなる群から選択されている。いくつかの実施形態では、その検出可能なタグは、AmCyan、AsRed、DsRed2、DsRed Express、E2-Crimson、HcRed、ZsGreen、ZsYellow、mCherry、mStrawberry、mOrange、mBanana、mPlum、mRasberry、tdTomato、DsRed Monomer及び/またはAcGFPから選択でき、これらはいずれも、Clontechから入手可能である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、安全スイッチシステムをコードする外来性導入遺伝子をさらに含む。安全スイッチシステム(当該技術分野においては、自殺遺伝子システムともいう)は、改変免疫エフェクター細胞を対象に投与した後に、その細胞を除去可能にする1つ以上のタンパク質をコードする外因性導入遺伝子を含む。安全スイッチシステムの例は、当該技術分野において知られている。例えば、安全スイッチシステムは、単純ヘルペスチミジンキナーゼ(Hsv-tk)及びガンシクロビル(GCV)システム(Hsv-tk/GCV)のような、非傷害性のプロドラッグを傷害性化合物に変換するタンパク質をコードする遺伝子を含む。Hsv-tkは、非傷害性のGCVを、細胞アポトーシスに導く傷害性化合物に変換する。したがって、Hsv-tkタンパク質をコードする導入遺伝子を含む改変免疫エフェクター細胞で治療した対象にGCVを投与すると、その改変免疫エフェクター細胞を選択的に除去できる一方で、内在性免疫エフェクター細胞は影響を受けない。(例えば、Bonini et al.,Science,1997,276(5319):1719-1724、Ciceri et al.,Blood,2007,109(11):1828-1836、Bondanza et al.,Blood 2006,107(5):1828-1836を参照されたい)。
追加の安全スイッチシステムは、細胞表面マーカーをコードする遺伝子を含み、その細胞表面マーカーに特異的なモノクローナル抗体の投与によって、ADCCを介して、改変免疫エフェクター細胞を除去できるようになっている。いくつかの実施形態では、その細胞表面マーカーは、CD20であり、その改変免疫エフェクター細胞は、リツキシマブのような抗CD20モノクローナル抗体の投与によって除去できる(例えば、Introna et al.,Hum Gene Ther,2000,11(4):611-620、Serafini et al.,Hum Gene Ther,2004,14,63-76、van Meerten et al.,Gene Ther,2006,13,789-797を参照されたい)。EGF-R及びセツキシマブまたはパニツムマブを用いる同様のシステムが、国際PCT公開第WO2018006880号に記載されている。追加の安全スイッチシステムは、二量化の化学誘導物質(CID)に対する結合部位を1つ以上含むプロアポトーシス分子をコードする導入遺伝子を含み、そのプロアポトーシス分子のオリゴマー化及びアポトーシス経路の活性化を誘導するCIDの投与によって、改変免疫エフェクター細胞を除去できるようになっている。いくつかの実施形態では、そのプロアポトーシス分子は、Fas(CD95としても知られている)である(Thomis et al.,Blood,2001,97(5),1249-1257)。いくつかの実施形態では、そのプロアポトーシス分子は、カスパーゼ-9である(Straathof et al.,Blood,2005,105(11),4247-4254)。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、キメラスイッチ受容体をコードする外来性導入遺伝子をさらに含む。キメラスイッチ受容体は、内在性細胞表面受容体に由来する細胞外ドメイン、及び異種の細胞内シグナル伝達ドメインを含む操作型細胞表面受容体であり、その細胞外ドメインによってリガンドが認識されると、野生型の細胞表面受容体によって活性化されるシグナル伝達カスケードとは異なるシグナル伝達カスケードが活性化されるようになっている。いくつかの実施形態では、そのキメラスイッチ受容体は、細胞内ドメインに融合された抑制性の細胞表面受容体の細胞外ドメインを含み、その細胞内ドメインは、その抑制性の細胞表面受容体によって通常伝達される阻害シグナルではなく、活性化シグナルを伝達させるものである。特定の実施形態では、免疫エフェクター細胞の活性化を阻害することが知られている細胞表面受容体に由来する細胞外ドメインは、細胞内の活性化ドメインに融合できる。そして、対応するリガンドが結合すると、その免疫エフェクター細胞の活性化を阻害するのではなく、その活性化を増大させるシグナル伝達カスケードが活性化することになる。例えば、いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、PD1-CD28スイッチ受容体をコードする導入遺伝子を含み、PD1の細胞外ドメインが、CD28の細胞内シグナル伝達ドメインに融合されている(例えば、Liu et al.,Cancer Res 76:6(2016),1578-1590及びMoon et al.,Molecular Therapy 22(2014),S201を参照されたい)。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、CD200Rの細胞外ドメイン及びCD28の細胞内シグナル伝達ドメインをコードする導入遺伝子を含む(Oda et al.,Blood 130:22(2017),2410-2419を参照されたい)。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、腫瘍細胞または抗原提示細胞(APC)のような標的細胞によって発現されるタンパク質標的を認識する操作型抗原特異的受容体をさらに含む(本明細書では「改変受容体導入細胞」または「改変RE細胞」という)。「操作抗原受容体」という用語は、キメラ抗原受容体(CAR)または組み換えT細胞受容体(TCR)のような非天然の抗原特異的受容体を指す。いくつかの実施形態では、その操作抗原受容体は、ヒンジドメイン及び膜貫通ドメインを介して、シグナル伝達ドメインを含む細胞質ドメインに融合された細胞外抗原結合ドメインを含むCARである。いくつかの実施形態では、CARの細胞外ドメインは、標的細胞によって発現される抗原に、MHCに依存しない形で結合し、RE細胞を活性化及び増殖させる。いくつかの実施形態では、CARの細胞外ドメインは、抗体またはその抗原結合断片に融合されたタグを認識する。このような実施形態では、CARの抗原特異性は、標識抗体の抗原特異性に依存しており、その結果、ある1つの抗体を別の抗体に置き換えることによって、単一のCARコンストラクトを用いて、複数の異なる抗原を標的とすることができる(例えば、米国特許第9,233,125号及び同第9,624,279号、米国特許出願公開第20150238631号及び同第20180104354号を参照されたい)。いくつかの実施形態では、CARの細胞外ドメインは、抗体に由来する抗原結合断片を含んでよい。本開示において有用である抗原結合ドメインとしては、例えば、scFv、抗体、抗体の抗原結合領域、重鎖/軽鎖の可変領域、及び一本鎖抗体が挙げられる。
いくつかの実施形態では、CARの細胞内シグナル伝達ドメインは、TCR複合体ζ鎖ドメイン(CD3ξシグナル伝達ドメインなど)、FcγRIIIドメイン、FcεRIドメインまたはTリンパ球活性化ドメインに由来してよい。いくつかの実施形態では、CARの細胞内シグナル伝達ドメインは、共刺激ドメイン、例えば、4-1BBドメイン、CD28ドメイン、CD40ドメイン、MyD88ドメインまたはCD70ドメインをさらに含む。いくつかの実施形態では、CARの細胞内シグナル伝達ドメインは、2つの共刺激ドメイン、例えば、4-1BBドメイン、CD28ドメイン、CD40ドメイン、MyD88ドメインまたはCD70ドメインのうちのいずれか2つを含む。例示的なCARの構造及び細胞内シグナル伝達ドメインは、当該技術分野において知られている(例えば、WO2009/091826、US20130287748、WO2015/142675、WO2014/055657及びWO2015/090229(参照により、本明細書に援用される)を参照されたい)。
様々な腫瘍抗原に特異的なCARが、当該技術分野において知られており、例えば、CD171特異的CAR(Park et al.,Mol Ther(2007)15(4):825-833)、EGFRvIII特異的CAR(Morgan et al.,Hum Gene Ther(2012)23(10):1043-1053)、EGF-R特異的CAR(Kobold et al.,J Natl Cancer Inst(2014)107(1):364)、炭酸脱水酵素K特異的CAR(Lamers et al.,Biochem Soc Trans(2016)44(3):951-959)、FR-α特異的CAR(Kershaw et al.,Clin Cancer Res(2006)12(20):6106-6015)、HER2特異的CAR(Ahmed et al.,J Clin Oncol(2015)33(15)1688-1696、Nakazawa et al.,Mol Ther(2011)19(12):2133-2143、Ahmed et al.,Mol Ther(2009)17(10):1779-1787、Luo et al.,Cell Res(2016)26(7):850-853、Morgan et al.,Mol Ther(2010)18(4):843-851、Grada et al.,Mol Ther Nucleic Acids(2013)9(2):32)、CEA特異的CAR(Katz et al.,Clin Cancer Res(2015)21(14):3149-3159)、IL13Rα2特異的CAR(Brown et al.,Clin Cacner Res(2015)21(18):4062-4072)、GD2特異的CAR(Louis et al.,Blood(2011)118(23):6050-6056、Caruana et al.,Nat Med(2015)21(5):524-529)、ErbB2特異的CAR(Wilkie et al.,J Clin Immunol(2012)32(5):1059-1070)、VEGF-R特異的CAR(Chinnasamy et al.,Cancer Res(2016)22(2):436-447)、FAP特異的CAR(Wang et al.,Cancer Immunol Res(2014)2(2):154-166)、MSLN特異的CAR(Moon et al,Clin Cancer Res(2011)17(14):4719-30)、NKG2D特異的CAR(VanSeggelen et al.,Mol Ther(2015)23(10):1600-1610)、CD19特異的CAR(アキシカブタジンシロルーセル(Yescarta(登録商標))及びチサゲンレクルユーセル(Kymriah(登録商標))である。腫瘍特異的CARの臨床試験について論評しているLi et al.,J Hematol and Oncol(2018)11(22)も参照されたい。本開示による使用に適する例示的なCARは、下記の表1に記載されている。
Figure 2022519595000002
いくつかの実施形態では、操作抗原受容体は、組み換えTCRである。組み換えTCRは、特定の標的抗原を認識するT細胞集団から単離及びクローニングしたTCRα鎖及び/またはTCRβ鎖を含む。例えば、TCRα遺伝子及び/またはTCRβ遺伝子(すなわち、TRAC及びTRBC)は、特定の悪性腫瘍を有する個体から単離したT細胞集団、または所定の腫瘍抗原もしくは腫瘍細胞で免疫したヒト化マウスから単離したT細胞集団からクローニングできる。組み換えTCRは、その内在性対応物と同じ機序を通じて(例えば、標的細胞の表面に発現した主要組織適合遺伝子複合体(MHC)タンパク質との関連において提示されたその同種抗原を認識することによって)、抗原を認識する。この抗原と結合すると、内在性シグナル伝達経路が刺激され、それにより、TCR操作細胞が活性化及び増殖する。
腫瘍抗原に特異的な組み換えTCRは、当該技術分野において知られており、例えば、WT1特異的TCR(JTCR016(Juno Therapeutics)、米国特許出願公開第20160083449号に記載されているWT1-TCRc4)、MART-1特異的TCR(Morgan et al.,Science 314(2006)126-129に記載されているDMF4Tクローン、Johnson et al.,Blood 114(2009)535-546に記載されているDMF5Tクローン、及びvan den Berg et al.,Mol.Ther.23(2015)1541-1550に記載されているID3Tクローンを含む)、gp100特異的TCR(Johnson et al.,Blood 114(2009)535-546)、CEA特異的TCR(Parkhurst et al.,Mol Ther.19(2011)620-626)、NY-ESO及びLAGE-1特異的TCR(Robbins et al.,J Clin Oncol 26(2011)917-924、Robbins et al.,Clin Cancer Res 21(2015)1019-1027及びRapoport et al.,Nature Medicine 21(2015)914-921に記載されている1G4Tクローン)、ならびにMAGE-A3特異的TCR(Morgan et al.,J Immunother 36(2013)133-151及びLinette et al.,Blood 122(2013)227-242)である。(Debets et al.,Seminars in Immunology 23(2016)10-21も参照されたい。)
組み換えTCRを作製するために、天然型のTRACタンパク質配列(配列番号260)及びTRBCタンパク質配列(配列番号262)を、対象とするタンパク質またはペプチドに特異的なTCR-α鎖可変領域及びTCR-β 鎖可変領域のC末端に融合する。例えば、その操作TCRは、1G4 TCRまたは95:LY TCRのように、NY-ESOペプチド(SLLMWITQC、配列番号239)を含むアミノ酸配列を認識できる(Robbins et al,Journal of Immunology 2008 180:6116-6131)。このような例示的な実施形態では、1G4-TCRのα鎖とβ鎖の対では、α鎖が配列番号249を含み、β鎖が配列番号248を含み、95:LY-TCRのα鎖とβ鎖の対では、α鎖が配列番号252を含み、β鎖が配列番号251を含む。その組み換えTCRは、DMF4 TCR及びDMF5 TCRのように、MART-1ペプチド(AAGIGILTV、配列番号240)を認識できる(Robbins et al,Journal of Immunology 2008 180:6116-6131)。このような例示的な実施形態では、DMF4-TCRのα鎖とβ鎖の対では、α鎖が配列番号255を含み、β鎖が配列番号254を含み、DMF5-TCRのα鎖とβ鎖の対では、α鎖が配列番号258を含み、β鎖が配列番号257を含む。その組み換えTCRは、DLT TCRのように、WT-1ペプチド(RMFPNAPYL、配列番号241)を認識できる(Robbins et al,Journal of Immunology 2008 180:6116-6131)。このような例示的な実施形態では、高親和性DLT-TCRのα鎖とβ鎖の対では、α鎖が配列番号配列番号246を含み、β鎖が配列番号245を含む。
その組み換えTCRα鎖タンパク質及びTCRβ鎖タンパク質をコードするコドン最適化DNA配列は、両方のTCR鎖の発現を化学量論的に単一のプロモーターから駆動させるようにして作製できる。このような実施形態では、TCRβ鎖及びTCRα鎖をコードするDNA配列の間に、P2A配列(配列番号238)を挿入して、これらの組み換えTCR鎖をコードする発現カセットが、TCRβ-P2A-TCRαという形態を含むようにできる。例示的な実施形態として、このようなカセットから発現される、NY-ESOに特異的な1G4 TCRのタンパク質配列は、配列番号250を含むことになり、このようなカセットから発現される、NY-ESOに特異的な95:LY TCRのタンパク質配列は、配列番号23を含むことになり、このようなカセットから発現される、MART1に特異的なDMF4 TCRのタンパク質配列は、配列番号256を含むことになり、このようなカセットから発現される、MART1に特異的なDMF5 TCRのタンパク質配列は、配列番号259を含むことになり、このようなカセットから発現される、WT1に特異的なDLT TCRのタンパク質配列は、配列番号247を含むことになる。
いくつかの実施形態では、その操作抗原受容体は、CD3、CD4、CD8、CD16、CD24、CD25、CD33、CD34、CD45、CD64、CD71、CD78、CD80(B7-1としても知られている)、CD86(B7-2としても知られている)、CD96、CD116、CD117、CD123、CD133、CD138、CD371(CLL1としても知られている)のような分化クラスター分子、5T4、BCMA(CD269及びTNFRSF17としても知られている。UniProt番号Q02223)、癌胎児性抗原(CEA)、炭酸脱水酵素9(CAIXまたはMN/CAIX)、CD19、CD20、CD22、CD30、CD40、ジシアロガングリオシド(GD2など)、ELF2M、導管上皮ムチン、エフリンB2、上皮細胞接着分子(EpCAM)、ErbB2(HER2/neu)、FCRL5(UniProt番号Q68SN8)、FKBP11(UniProt番号Q9NYL4)、神経膠腫関連抗原、スフィンゴ糖脂質、gp36、GPRC5D(UniProt番号Q9NZD1)、mut hsp70-2、腸カルボキシルエステラーゼ、IGF-I受容体、ITGA8(UniProt番号P53708)、KAMP3、LAGE-1a、MAGE、メソセリン、好中球エラスターゼ、NKG2D、Nkp30、NY-ESO-1、PAP、プロスターゼ、前立腺癌腫瘍抗原-1(PCTA-1)、前立腺特異的抗原(PSA)、PSMA、プロステイン、RAGE-1、ROR1、RU1(SFMBT1)、RU2(DCDC2)、SLAMF7(UniProt番号Q9NQ25)、サバイビン、タグ-72及びテロメラーゼのような腫瘍関連表面抗原、腫瘍特異的ペプチドエピトープを提示する主要組織適合遺伝子複合体(MHC)分子、フィブロネクチンのエクストラドメインA(EDA)及びエクストラドメインB(EDB)のような腫瘍間質抗原、テネイシン-CのA1ドメイン(TnC A1)及び線維芽細胞関連タンパク質(FAP)、上皮細胞成長因子受容体(EGFR)、EGFRバリアントIII(EGFRvIII)、TFGβ-Rまたはその構成成分(エンドグリンなど)のようなサイトカイン受容体、主要組織適合遺伝子複合体(MHC)分子、HIV特異的抗原(HIV gp120など)、EBV特異的抗原、CMV特異的抗原、HPV特異的抗原、ラッサウイルス特異的抗原、インフルエンザウイルス特異的抗原のようなウイルス特異的表面抗原、及びこれらの表面抗原のいずれかの誘導体またはバリアントから選択した標的抗原に対するものである。
いくつかの実施形態では、本開示は、SOCS1及びPTPN2の発現及び/または機能が低下された改変免疫エフェクター細胞、あるいは、SOCS1及びPTPN2の発現及び/または機能を低下させることができる遺伝子調節システムを含む改変免疫エフェクター細胞であって、その細胞表面上に発現したCARまたは組み換えTCRをさらに含む改変免疫エフェクター細胞を提供する。いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、SOCS1及びPTPN2の発現及び/または機能が低下されているか、あるいはSOCS1及びPTPN2の発現及び/または機能を低下させることができる遺伝子調節システムを含み、CARまたは組み換えTCRをコードする組み換え発現ベクターをさらに含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、SOCS1及びZC3H12Aの発現及び/または機能が低下された改変免疫エフェクター細胞、あるいはSOCS1及びZC3H12Aの発現及び/または機能を低下させることができる遺伝子調節システムを含む改変免疫エフェクター細胞であって、その細胞表面上に発現したCARまたは組み換えTCRをさらに含む改変免疫エフェクター細胞を提供する。いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、SOCS1及びZC3H12Aの発現及び/または機能が低下されているか、あるいは、SOCS1及びZC3H12Aの発現及び/または機能を低下させることができる遺伝子調節システムを含み、CARまたは組み換えTCRをコードする組み換え発現ベクターをさらに含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、PTPN2及びZC3H12Aの発現及び/または機能が低下された改変免疫エフェクター細胞、あるいは、PTPN2及びZC3H12Aの発現及び/または機能を低下させることができる遺伝子調節システムを含む改変免疫エフェクター細胞であって、その細胞表面上に発現したCARまたは組み換えTCRをさらに含む改変免疫エフェクター細胞を提供する。いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、PTPN2及びZC3H12Aの発現及び/または機能が低下されているか、あるいは、PTPN2及びZC3H12Aの発現及び/または機能を低下させることができる遺伝子調節システムを含み、CARまたは組み換えTCRをコードする組み換え発現ベクターをさらに含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、SOCS1及びPTPN2の発現及び/または機能が低下された改変免疫エフェクター細胞、あるいは、SOCS1及びPTPN2の発現及び/または機能を低下させることができる遺伝子調節システムを含む改変免疫エフェクター細胞であって、その免疫エフェクター細胞がTILである改変免疫エフェクター細胞を提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、SOCS1及びZC3H12Aの発現及び/または機能が低下された改変免疫エフェクター細胞、あるいはSOCS1及びZC3H12Aの発現及び/または機能を低下させることができる遺伝子調節システムを含む改変免疫エフェクター細胞であって、その免疫エフェクター細胞がTILである改変免疫エフェクター細胞を提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、PTPN2及びZC3H12Aの発現及び/または機能が低下された改変免疫エフェクター細胞、あるいはPTPN2及びZC3H12Aの発現及び/または機能を低下させることができる遺伝子調節システムを含む改変免疫エフェクター細胞であって、その免疫エフェクター細胞がTILである改変免疫エフェクター細胞を提供する。
A.エフェクター機能
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能が低下されており(あるいは、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる遺伝子調節システムを含み)、1つ以上の免疫細胞エフェクター機能が上昇する。本明細書では、「エフェクター機能」という用語は、免疫細胞の機能のうち、標的細胞または標的抗原に対する免疫応答の発生、維持及び/または増強に関連する機能を指す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞では、非改変免疫エフェクター細胞と比べて、腫瘍への浸潤性もしくは遊走性が向上する特徴、増殖性が向上する特徴、細胞生存能が向上もしくは延長する特徴、周囲の微小環境における抑制因子耐性が向上して、その細胞の活性化状態が延長または増大するようになる特徴、炎症誘発性免疫因子(例えば、炎症誘発性サイトカイン、ケモカイン及び/または酵素)の産生が増加する特徴、細胞傷害性が向上する特徴、及び/または疲弊耐性が向上する特徴のうちの1つ以上が見られる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、非改変免疫エフェクター細胞と比べて、腫瘍への浸潤性が向上する。いくつかの実施形態では、改変免疫エフェクター細胞による腫瘍への浸潤性の向上とは、所定の期間において腫瘍に浸潤する改変免疫エフェクター細胞の数が、同じ期間において腫瘍に浸潤する非改変免疫エフェクター細胞の数と比べて増加することを指す。いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、腫瘍への浸潤性が、非改変免疫細胞と比べて1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、25倍、30倍、35倍、40倍、45倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、100倍またはこれを上回る程度向上する。腫瘍への浸潤性は、対象から1つ以上の腫瘍を単離し、フローサイトメトリー、免疫組織化学及び/または免疫蛍光法によって、その試料中の改変免疫細胞の数を評価することによって測定できる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、細胞増殖性が、非改変免疫エフェクター細胞と比べて向上する。これらの実施形態では、その結果は、所定の期間の経過後、存在する改変免疫エフェクター細胞の数が、非改変免疫エフェクター細胞と比べて増加することである。例えば、いくつかの実施形態では、改変免疫エフェクター細胞は、増殖速度が、非改変免疫エフェクター細胞と比べて上昇し、この場合、改変免疫エフェクター細胞は、非改変免疫エフェクター細胞よりも速い速度で分裂する。いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、増殖速度が、非改変免疫細胞と比べて1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、25倍、30倍、35倍、40倍、45倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、100倍またはこれを上回る程度上昇する。いくつかの実施形態では、改変免疫エフェクター細胞は、増殖期間が、非改変免疫エフェクター細胞と比べて長く、この場合、その改変免疫エフェクター細胞及び非改変免疫エフェクター細胞は、同じ速度で分裂するが、改変免疫エフェクター細胞の方が、長い期間にわたって増殖状態を維持する。いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、非改変免疫細胞よりも、1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、25倍、30倍、35倍、40倍、45倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、100倍またはこれを上回る程度長い時間、増殖状態を維持する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、細胞生存能が、非改変免疫エフェクター細胞と比べて向上するかまたは延長される。このような実施形態では、その結果は、所定の期間の経過後、存在する改変免疫エフェクター細胞の数が、非改変免疫エフェクター細胞と比べて増加することである。例えば、いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、非改変免疫細胞よりも、1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、25倍、30倍、35倍、40倍、45倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、100倍またはこれを上回る程度長い時間、生存状態を維持して存続する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、抑制因子耐性が、非改変免疫エフェクター細胞と比べて向上する。例示的な抑制因子としては、免疫チェックポイント分子(例えば、PD1、PDL1、CTLA4、LAG3、IDO)及び/または抑制性サイトカイン(例えば、IL-10、TGFβ)によるシグナル伝達が挙げられる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変T細胞は、T細胞疲弊に対する耐性が、非改変T細胞と比べて向上する。T細胞疲弊は、エフェクター機能が低下し、その後、抗原特異的T細胞が枯渇することによって特徴付けられる抗原特異的T細胞機能障害の状態である。いくつかの実施形態では、疲弊T細胞は、抗原に応答して増殖する能力が欠損し、サイトカインの産生が減少し、及び/または腫瘍細胞のような標的細胞に対する細胞傷害性が低下する。いくつかの実施形態では、疲弊T細胞は、CD122及びCD127の細胞表面での発現の減少、PD1、LAG3、CD244、CD160、TIM3及び/またはCTLA4のような抑制性細胞表面マーカーの発現の増加、及び/またはBlimp1、NFAT及び/またはBATFのような転写因子の発現の増加のような、細胞表面マーカー及び転写因子の発現の変化によって特定する。いくつかの実施形態では、疲弊T細胞は、TGFβのシグナル伝達に対する感受性の上昇及び/またはIL-7及びIL-15のシグナル伝達に対する感受性の低下のような、サイトカインのシグナル伝達に対する感受性の変化が見られる。T細胞疲弊は、例えば、そのT細胞を標的細胞集団と共培養し、T細胞の増殖、サイトカインの産生及び/または標的細胞の溶解を測定することによって判断することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞を標的細胞(例えば、標的腫瘍抗原を発現するように操作した自己腫瘍細胞または自己腫瘍細胞株)の集団と共培養し、エフェクター細胞の増殖、サイトカインの産生及び/または標的細胞の溶解を測定する。続いて、これらの結果と、標的細胞をコントロールの免疫細胞(非改変免疫エフェクター細胞、またはコントロールの改変が施された免疫エフェクター細胞など)の集団と共培養することによって得られた結果を比較する。
いくつかの実施形態では、T細胞疲弊に対する耐性は、改変免疫エフェクター細胞による1つ以上のサイトカイン(例えば、IFNγ、TNFαまたはIL-2)の産生が、コントロールの免疫細胞集団で観察されるサイトカインの産生と比べて増加することによって示される。いくつかの実施形態では、改変免疫エフェクター細胞によるサイトカインの産生が、コントロールの免疫細胞集団によるサイトカインの産生と比べて、1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2.0倍、2.5倍、3.0倍、3.5倍、4.0倍、4.5倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、35倍、40倍、45倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、100倍またはこれを上回る程度増加することによって、T細胞疲弊に対する耐性の向上が示される。いくつかの実施形態では、T細胞疲弊に対する耐性は、改変免疫エフェクター細胞の増殖性が、コントロールの免疫細胞集団で観察される増殖性と比べて向上することによって示される。いくつかの実施形態では、改変免疫エフェクター細胞の増殖性が、コントロールの免疫細胞集団の増殖性と比べて、1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2.0倍、2.5倍、3.0倍、3.5倍、4.0倍、4.5倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、35倍、40倍、45倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、100倍またはこれを上回る程度向上したことによって、T細胞疲弊に対する耐性の向上が示される。いくつかの実施形態では、T細胞疲弊に対する耐性は、改変免疫エフェクター細胞による標的細胞の溶解が、コントロールの免疫細胞集団で観察される標的細胞の溶解と比べて増大することによって示される。いくつかの実施形態では、改変免疫エフェクター細胞による標的細胞の溶解が、コントロールの免疫細胞集団による標的細胞の溶解と比べて、1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2.0倍、2.5倍、3.0倍、3.5倍、4.0倍、4.5倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、35倍、40倍、45倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、100倍またはこれを超える程度増大することによって、T細胞疲弊に対する耐性の向上が示される。
いくつかの実施形態では、コントロールの免疫細胞集団と比較した場合の改変免疫エフェクター細胞の疲弊は、in vitroまたはex vivoでの製造プロセス中に測定する。例えば、いくつかの実施形態では、腫瘍断片から単離したTILを、本明細書に記載されている方法に従って改変してから、1ラウンド以上増殖させて、改変TIL集団を作製する。このような実施形態では、その改変TILの疲弊は、回収直後及び第1ラウンドの増殖の前、第1ラウンドの増殖後かつ第2ラウンドの増殖の前、及び/または第1ラウンド及び第2ラウンドの増殖の後に判断することができる。いくつかの実施形態では、コントロールの免疫細胞集団と比べた場合の改変免疫エフェクター細胞の疲弊は、改変免疫エフェクター細胞を対象に移入した後、1つ以上の時点に測定する。例えば、いくつかの実施形態では、その改変細胞を、本明細書に記載されている方法に従って作製し、対象に投与する。続いて、移入後、様々な時点に、試料を対象から採取して、in vivoでの改変免疫エフェクター細胞の経時的な疲弊を判断することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、炎症誘発性免疫因子の発現または産生が、非改変免疫エフェクター細胞と比べて増加する。炎症誘発性免疫因子の例としては、グランザイムB、パーフォリン及びグラニュライシンのような細胞溶解因子、ならびにインターフェロン(IFNα、IFNβ、IFNγ)、TNFα、IL-1β、IL-12、IL-2、IL-17、CXCL8及び/またはIL-6のような炎症誘発性サイトカインが挙げられる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、標的細胞に対する細胞傷害性が、非改変免疫エフェクター細胞と比べて上昇する。いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、標的細胞に対する細胞傷害性が、非改変免疫細胞と比べて、1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、100倍またはこれを上回る程度上昇する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞では、セントラルメモリー表現型(Tcm細胞)及びエフェクターメモリー表現型(Tem細胞)の両方を有した状態で存続するTIL集団が作られる。これらの表現型により、持続性のある抗腫瘍メモリーが得られ、エピトープ拡大が生じる。
免疫エフェクター機能を測定するためのアッセイは、当該技術分野において知られている。例えば、腫瘍への浸潤性は、対象から腫瘍を単離し、その腫瘍に存在するリンパ球の総数及び/または表現型をフローサイトメトリー、免疫組織化学及び/または免疫蛍光法によって求めることによって測定できる。細胞表面受容体の発現は、フローサイトメトリー、免疫組織化学、免疫蛍光法、ウエスタンブロット及び/またはqPCRによって求めることができる。サイトカイン及びケモカインの発現及び産生は、フローサイトメトリー、免疫組織化学、免疫蛍光法、ウエスタンブロット、ELISA及び/またはqPCRによって測定できる。細胞外の刺激(例えば、サイトカイン、抑制性リガンドまたは抗原)に対する応答性または感受性は、その刺激に応答する細胞増殖及び/または下流のシグナル伝達経路の活性化(例えば、下流のシグナル伝達中間体のリン酸化)をアッセイすることによって測定できる。細胞傷害性は、実施例全体を通じて説明されているような改変免疫エフェクター細胞と標的細胞とのin vitroまたはex vivoでの共培養及びin vivoマウス腫瘍モデルを含め、当該技術分野において知られている標的細胞溶解アッセイによって測定できる。
B.内在性の経路及び遺伝子の調節
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子の発現もしくは機能が低下されている。その内在性標的遺伝子のさらなる詳細は、下記の表2に記載されている。このような実施形態では、その2つ以上の内在性標的遺伝子の発現または機能の低下により、その免疫細胞の、1つ以上のエフェクター機能が増強される。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変エフェクター細胞は、サイトカインシグナル伝達抑制因子SOCS1(SOCS1)遺伝子の発現及び/または機能が低下されている。そのSOCS1タンパク質は、C末端SOCSボックスモチーフ、SH2ドメイン、ESSドメイン及びN末端KIRドメインを含む。キナーゼ阻害領域(KIR)と呼ばれる12個のアミノ酸残基は、SOCS1が、JAK1、TYK2及びJAK2のチロシンキナーゼ機能を負に調節する能力に不可欠であることが明らかになっている。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変エフェクター細胞は、PTPN2遺伝子の発現及び/または機能が低下されている。チロシンホスファターゼファミリー(PTP)タンパク質は、そのホスファターゼ触媒ドメインによって、ホスホチロシン残基を脱リン酸化する。PTPN2は、TCR及びサイトカイン(JAK/STATシグナル伝達複合体を通じてシグナル伝達を行う)の両方に対するブレーキとして機能し、すなわち、シグナル1及びシグナル3の両方に対するチェックポイントとしての役割を果たす。T細胞が抗原と結合し、TCRが活性化した後、チロシン残基のリン酸化によって、キナーゼLck及びFynにより、ポジティブシグナルが下流で増幅される。PTPN2は、Lck及びFynの両方を脱リン酸化する働きをし、その結果、TCRシグナル伝達を減弱させる。加えて、T細胞が、サイトカインと遭遇し、共通γ鎖受容体複合体を通じてシグナル伝達を行い、JAK/STATシグナル伝達を通じて、ポジティブシグナルを伝達した後、PTPN2は、STAT1及びSTAT3の脱リン酸化によっても減弱化を行う。PTPN2の欠失が、T細胞の機能に及ぼす全体的な機能上の影響は、TCRを通じてT細胞を急激に活性化させるのに必要な活性化閾値の低下、ならびに成長促進及び分化促進サイトカインに対する超感受性である。チロシンホスファターゼファミリー(PTP)タンパク質は、そのホスファターゼ触媒ドメインによって、ホスホチロシン残基を脱リン酸化する。PTPN2は、TCR及びサイトカイン(JAK/STATシグナル伝達複合体を通じてシグナル伝達を行う)の両方に対するブレーキとして機能し、すなわち、シグナル1及びシグナル3の両方に対するチェックポイントとしての役割を果たす。T細胞が抗原と結合し、TCRが活性化した後、チロシン残基のリン酸化によって、キナーゼLck及びFynにより、ポジティブシグナルが下流で増幅される。PTPN2は、Lck及びFynの両方を脱リン酸化する働きをし、その結果、TCRシグナル伝達を減弱させる。加えて、T細胞が、サイトカインと遭遇し、共通γc鎖受容体複合体を通じてシグナル伝達を行い、JAK/STATシグナル伝達を通じて、ポジティブシグナルを伝達した後、PTPN2は、STAT1及びSTAT3の脱リン酸化によっても減弱化を行う。PTPN2の欠失が、T細胞の機能に及ぼす全体的な機能上の影響は、TCRを通じてT細胞を急激に活性化させるのに必要な活性化閾値の低下、ならびに成長促進及び分化促進サイトカインに対する超感受性である。
加えて、遺伝子操作マウス(GEM)モデルでは、マウス全身のPTPN2が欠失すると、サイトカインレベル、非リンパ組織でのリンパ球浸潤、及び関節リウマチ様症状の初期徴候が増大し、これらのマウスは、5週齢までしか生きられない。したがって、PTPN2は、マウスの生後発育に欠かせないものとして認識されている。この自己免疫表現型と一致して、出生時から、T細胞系列のPtpn2が欠失していても、非リンパ組織でのリンパ球浸潤が増大する。重要なことに、成体マウスT細胞でPtpn2の誘導型ノックアウトを行っても、自己免疫におけるPtpn2の役割による自己免疫症状発現はいずれも見られない。Ptpn2の欠失は、ヒトにおいて、わずかな割合のT細胞急性リンパ芽球性白血病(ALL)と関連するとともに、2段階化学発がんマウスモデルにおいて、皮膚腫瘍の発現を増大させることが特定された。これらのデータから、PTPN2が腫瘍抑制因子タンパク質であり得ると仮定する者もいる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変エフェクター細胞は、ZC3H12A遺伝子の発現及び/または機能が低下されている。ZC3H12A(MCPIP1及びREGNASE-1とも称する)は、CCCH型ジンクフィンガーモチーフのすぐ上流にRNaseドメインを有するRNaseである。ZC3H12Aは、IL-6のような転写産物の遺伝子の3’UTR内の保存されたステムループ構造と結合することによって、そのヌクレアーゼ活性を通じて、IL-6のような転写産物のmRNAを標的として、不安定化する。T細胞では、ZC3H12Aは、c-Rel、OX40及びIL-2 を含むいくつかの炎症誘発性遺伝子の転写レベルを制御する。REGNASE-1の活性化は一過性のものであり、プロテアソーム媒介性分解または粘膜関連リンパ組織1(MALT1)媒介性切断を含むネガティブフィードバック機構の作用を受ける。REGNASE-1の主な機能は、異なる種類の細胞における遺伝子サブセットを特異的に標的とすることによって、そのリボヌクレアーゼ活性を介して、mRNA分解を促すことである。単球では、REGNASE-1は、IL-6及びIL-12BのmRNAをダウンレギュレートし、それによって炎症を緩和し、T細胞では、REGNASE-1は、c-Rel、Ox40及びIL-2の転写産物を標的とすることによって、T細胞の活性化を制限する。がん細胞では、REGNASE-1は、BCL2L1、BCL2A1、RELB及びBCL3を含む抗アポトーシス遺伝子を阻害することによって、アポトーシスを促進する。
Figure 2022519595000003
いくつかの実施形態では、本発明の改変免疫エフェクター細胞は、SOCS1の発現及び/または機能が低下されており、PTPN2の発現及び/または機能が低下されている。いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、SOCS1の発現及び/または機能が低下されており、ZC3H12Aの発現及び/または機能が低下されている。いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、PTPN2の発現及び/または機能が低下されており、ZC3H12Aの発現及び/または機能が低下されている。いくつかの実施形態では、その改変免疫エフェクター細胞は、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能が低下されており、さらに、CBLBの発現及び/または機能の低下されている。
III.遺伝子調節システム
本明細書では、「遺伝子調節システム」という用語は、細胞に導入したときに、内在性標的DNA配列を改変することによって、コードされる遺伝子産物の発現または機能を調節することができるタンパク質、核酸またはそれらを組み合わせたものを指す。本開示の方法で使用するのに適する多くの遺伝子編集システムが、当該技術分野において知られており、そのシステムとしては、shRNA、siRNA、ジンクフィンガーヌクレアーゼシステム、TALENシステム及びCRISPR/Casシステムが挙げられるが、これらに限らない。
本明細書で使用する場合、遺伝子調節システムが内在性標的遺伝子に及ぼす作用に関連して「調節する」を使用するときには、「調節する」には、その内在性標的遺伝子の配列のいずれの変化、その内在性標的遺伝子のエピジェネティックな状態のいずれの変化、及び/またはその内在性標的遺伝子によってコードされるタンパク質の発現もしくは機能のいずれの変化も含まれる。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、例えば、内在性標的配列において1つ以上の核酸を挿入するかまたは欠失させることによるなど、1つ以上の変異をその内在性標的配列に導入することによって、その内在性標的遺伝子の配列の変化を媒介し得る。その内在性標的配列の変化を媒介できる例示的な機序としては、非相同末端結合(NHEJ)(例えば古典的または代替的)、マイクロホモロジー媒介性末端結合(MMEJ)、相同配向型修復(例えば内在性ドナーテンプレート媒介性)、SDSA(合成依存的一本鎖アニーリング)、一本鎖アニーリングまたは一本鎖侵入が挙げられるが、これらに限らない。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、その内在性標的配列のエピジェネティックな状態の変化を媒介し得る。例えば、いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、その内在性標的遺伝子のDNAの共有結合の改変(例えば、シトシンのメチル化及びヒドロキシメチル化)、または関連ヒストンタンパク質の改変(例えば、リシンのアセチル化、リシン及びアルギニンのメチル化、セリン及びトレオニンのリン酸化、ならびにリシンのユビキチン化及びSUMO化)を媒介し得る。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、その内在性標的遺伝子によってコードされるタンパク質の発現の変化を媒介し得る。このような実施形態では、その遺伝子調節システムは、その内在性標的DNA配列を改変することによって、またはそのDNA配列によってコードされるmRNA産物に作用することによって、そのコードタンパク質の発現を調節し得る。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムによって、改変内在性タンパク質を発現させ得る。このような実施形態では、その遺伝子調節システムの媒介により、内在性DNA配列が改変されると、非改変免疫エフェクター細胞における対応する内在性タンパク質と比べて機能が低下した内在性タンパク質が発現される。このような実施形態では、その改変内在性タンパク質の発現レベルは、非改変免疫細胞における対応する内在性タンパク質の発現レベルよりも上昇しても低下してもよく、あるいは、その対応する内在性タンパク質の発現レベルと同じであっても実質的に同程度であってもよい。
A.核酸ベースの遺伝子調節システム
いくつかの実施形態では、本開示は、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる2つ以上の核酸を含む核酸遺伝子調節システムを提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、このような遺伝子調節システムを含む改変免疫エフェクター細胞を提供する。本明細書で使用する場合、核酸ベースの遺伝子調節システムは、外因性タンパク質を必要とせずに、内在性標的遺伝子の発現を調節できる1つ以上の核酸分子を含むシステムである。いくつかの実施形態では、その核酸ベースの遺伝子調節システムは、標的核酸配列と相補的であるRNA干渉分子またはアンチセンスRNA分子を含む。
「アンチセンスRNA分子」とは、長さを問わず、mRNA転写物と相補的であるRNA分子を指す。アンチセンスRNA分子とは、細胞、組織または対象に導入でき、内在性遺伝子のサイレンシング経路に依存するのではなく、RNaseHの媒介による、標的mRNA転写物の分解に依存する機序を通じて、内在性標的遺伝子産物の発現を低下させる一本鎖RNA分子を指す。いくつかの実施形態では、アンチセンス核酸は、改変された主鎖、例えば、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエートまたは当該技術分野において知られているその他の主鎖を含み、あるいは、非天然のヌクレオシド間結合を含んでもよい。いくつかの実施形態では、アンチセンス核酸は、ロックト核酸(LNA)を含むことができる。
「RNA干渉分子」とは、本明細書で使用する場合、内在性遺伝子のサイレンシング経路(例えば、ダイサー及びRNA誘導サイレンシング複合体(RISC))を通じて、標的mRNAを分解することによって、内在性標的遺伝子産物の発現の低下を媒介するRNAポリヌクレオチドを指す。例示的なRNA干渉剤としては、マイクロRNA(本明細書では「miRNA」ともいう)、ショートヘアピンRNA(shRNA)、低分子干渉RNA(siRNA)、RNAアプタマー及びモルホリノが挙げられる。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸ベースの遺伝子調節システムは、1つ以上のmiRNAを含む。miRNAは、約21~25ヌクレオチド長で天然の、小分子の非コードRNA分子である。miRNAは、1つ以上の標的mRNA分子と少なくとも部分的に相補的である。miRNAは、翻訳の抑制、mRNAの切断及び/または脱アデニル化を通じて、内在性標的遺伝子産物の発現をダウンレギュレートする(例えば低下させる)ことができる。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸ベースの遺伝子調節システムは、1つ以上のshRNAを含む。shRNAは、ステムループ構造を形成するとともに、相補的なmRNA配列を分解させる約50~70ヌクレオチド長の一本鎖RNA分子である。shRNAは、細胞内に導入されるプラスミドまたは非複製型の組み換えウイルスベクターにクローニングして、shRNAコード配列がゲノムに組み込まれるようにできる。したがって、shRNAは、内在性標的遺伝子の翻訳及び発現を安定的かつ着実に抑制させることができる。
いくつかの実施形態では、核酸ベースの遺伝子調節システムは、1つ以上のsiRNAを含む。siRNAとは、典型的には約21~23ヌクレオチド長の二本鎖RNA分子を指す。siRNAは、RNA誘導サイレンシング複合体(RISC)という複数タンパク質複合体と会合し、その会合の際に、「パッセンジャー」センス鎖が酵素的に切断される。そして、活性化RISCに含まれるアンチセンス「ガイド」鎖が、配列相同性によって、対応するmRNAにRISCを導き、同じヌクレアーゼが標的mRNAを切断し、その結果、特異的な遺伝子サイレンシングが行われる。最適には、siRNAは、18ヌクレオチド長、19ヌクレオチド長、20ヌクレオチド長、21ヌクレオチド長、22ヌクレオチド長、23ヌクレオチド長または24ヌクレオチド長であり、その3’末端に、2塩基のオーバーハングを有する。siRNAは、個々の細胞及び/または培養系に導入して、標的mRNA配列を分解させることができる。siRNA及びshRNAについては、Fire et al.,Nature,391:19,1998、ならびに米国特許第7,732,417号、同第8,202,846号及び同第8,383,599号にさらに記載されている。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸ベースの遺伝子調節システムは、1つ以上のモルホリノを含む。「モルホリノ」は、本明細書で使用する場合、標準的な核酸塩基がモルホリン環に結合しているとともに、ホスホロジアミデート結合を通じて連結されている改変核酸オリゴマーを指す。siRNA及びshRNAと同様に、モルホリノは、相補的なmRNA配列に結合する。しかしながら、モルホリノは、相補的なmRNA配列を分解させるために標的とするのではなく、mRNAの翻訳を立体的に阻害し、mRNAスプライシングを変化させることを通じて機能する。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸ベースの遺伝子調節システムは、表3~8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と少なくとも90%同一である標的RNA配列に結合する核酸分子(例えば、siRNA、shRNA、RNAアプタマーまたはモルホリノ)を含む。本願の全体を通じて、参照ゲノム座標は、Genome Reference Consortiumから得たヒトゲノムのGRCh38(hg38ともいう)アセンブリーのゲノムアノテーションに基づくものであり、このアセンブリーは、National Center for Biotechnology Informationのウェブサイトで入手可能である。ある1つのアセンブリーと別のアセンブリーとの間でゲノム座標を変換するツール及び方法は、当該技術分野において知られており、そのツール及び方法を用いて、本明細書に示されているゲノム座標を、ヒトゲノムの別のアセンブリーにおける対応する座標に変換できる(同じ機関によってまたは同じアルゴリズムを用いて作製された以前のアセンブリーに変換すること(例えば、GRCh38からGRCh37に変換すること)、及び異なる機関またはアルゴリズムによって作製されたアセンブリーを変換すること(例えば、GRCh38から、International Human Genome Sequencing Consortiumによって作製されたNCBI33に変換すること)を含む)。当該技術分野において知られている利用可能な方法及びツールとしては、National Center for Biotechnology Informationのウェブサイトで利用可能なNCBI Genome Remapping Service、UCSC Genome Browerのウェブサイトで利用可能なUCSC LiftOver、及びEnsembl.orgのウェブサイトで利用可能なAssembly Converterが挙げられるが、これらに限らない。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸ベースの遺伝子調節システムは、核酸分子(例えば、siRNA、shRNA、RNAアプタマーまたはモルホリノ)を少なくとも2つを含み、その核酸分子の少なくとも1つは、SOCS1を標的とする核酸分子である。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、siRNA分子またはshRNA分子である。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、配列番号7~151のうちの1つによってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、配列番号7~151のうちの1つによってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、SOCS1を標的とするshRNA分子またはsiRNA分子である。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのshRNA分子またはsiRNA分子は、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのshRNA分子またはsiRNA分子は、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのshRNA分子またはsiRNA分子は、配列番号7~151のうちの1つによってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのshRNA分子またはsiRNA分子は、配列番号7~151のうちの1つによってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸ベースの遺伝子調節システムは、SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、当該技術分野において知られているものから選択したsiRNA分子またはshRNA分子を含む。例えば、いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする核酸分子は、SOCS1を標的とするshRNA分子であって、表Aに示されている配列番号152~171から選択した標的配列に結合するshRNA分子である(米国特許第9,944,931号を参照されたい)。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とするshRNA分子は、表Aに示されている配列番号172~174から選択した核酸配列によってコードされる(米国特許第8,324,369号を参照されたい)。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする核酸分子は、SOCS1を標的とするsiRNAであって、表Bに示されている配列番号175~184から選択した核酸配列を含むsiRNAである(国際PCT公開第WO2017120996号、同第WO2018137295号、同第WO2017120998号及び同第WO2018137293号を参照されたい)。
Figure 2022519595000004
Figure 2022519595000005
Figure 2022519595000006
Figure 2022519595000007
Figure 2022519595000008
いくつかの実施形態では、本発明の核酸ベースの遺伝子調節システムは、核酸分子(例えば、siRNA、shRNA、RNAアプタマーまたはモルホリノ)を少なくとも2つを含み、その核酸分子の少なくとも1つは、PTPN2を標的とする核酸分子である。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、siRNA分子またはshRNA分子である。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、配列番号185~207のうちの1つによってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、配列番号185~207のうちの1つによってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、SOCS1を標的とするshRNA分子またはsiRNA分子である。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのshRNA分子またはsiRNA分子は、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのshRNA分子またはsiRNA分子は、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのshRNA分子またはsiRNA分子は、配列番号185~207のうちの1つによってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのshRNA分子またはsiRNA分子は、配列番号185~207のうちの1つによってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
Figure 2022519595000009
Figure 2022519595000010
Figure 2022519595000011
Figure 2022519595000012
いくつかの実施形態では、本発明の核酸ベースの遺伝子調節システムは、核酸分子(例えば、siRNA、shRNA、RNAアプタマーまたはモルホリノ)を少なくとも2つ含み、その核酸分子の少なくとも1つは、ZC3H12Aを標的とする核酸分子である。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、siRNA分子またはshRNA分子である。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、配列番号208~230のうちの1つによってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、配列番号208~230のうちの1つによってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、SOCS1を標的とするshRNA分子またはsiRNA分子である。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのshRNA分子またはsiRNA分子は、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのshRNA分子またはsiRNA分子は、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのshRNA分子またはsiRNA分子は、配列番号208~230のうちの1つによってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのshRNA分子またはsiRNA分子は、配列番号208~230のうちの1つによってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする核酸分子は、ZC3H12Aを標的とするshRNA分子であって、配列番号234~237から選択した核酸配列によってコードされるshRNA分子である(Huang et al.,J Biol Chem(2015)290(34),20782-20792を参照されたい)。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする核酸分子は、ZC3H12Aを標的とするsiRNAであって、配列番号231~233から選択した核酸配列を含むsiRNAである(Liu et al.,Scientific Reports(2016),6,Article # 24073及びMino et al.,Cell(2015)161(5),1058-1073を参照されたい)。
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Figure 2022519595000014
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Figure 2022519595000024
Figure 2022519595000025
いくつかの実施形態では、そのSOCS1、PTPN2またはZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、Sigma Aldrich(登録商標)、Dharmacon(登録商標)、ThermoFisher(登録商標)などのような市販業者から入手したものである。いくつかの実施形態では、そのSOCS1、PTPN2またはZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子は、表9に示されているsiRNA分子である。いくつかの実施形態では、そのSOCS1、PTPN2またはZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのshRNA分子は、表10に示されているshRNA分子である。
Figure 2022519595000026
Figure 2022519595000027
いくつかの実施形態では、本発明の核酸ベースの遺伝子調節システムは、核酸分子(例えば、siRNA、shRNA、RNAアプタマーまたはモルホリノ)を少なくとも2つ含み、その核酸分子の少なくとも1つは、SOCS1を標的とする核酸分子であり、その核酸分子の少なくとも1つは、PTPN2を標的とする核酸分子である。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、配列番号7~151のうちの1つによってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、配列番号185~207のうちの1つによってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、配列番号7~151のうちの1つによってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、配列番号185~207のうちの1つによってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸ベースの遺伝子調節システムは、siRNA分子またはshRNA分子を少なくとも2つ含み、そのsiRNA分子またはshRNA分子の少なくとも1つは、SOCS1を標的とするsiRNA分子またはshRNA分子であり、そのsiRNA分子またはshRNA分子の少なくとも1つは、PTPN2を標的とするsiRNA分子またはshRNA分子である。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、siRNA分子またはshRNA分子であり、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、siRNA分子またはshRNA分子である。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、配列番号7~151のうちの1つによってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、配列番号185~207のうちの1つによってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、配列番号7~151のうちの1つによってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、配列番号185~207のうちの1つによってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸ベースの遺伝子調節システムは、核酸分子(例えば、siRNA、shRNA、RNAアプタマーまたはモルホリノ)を少なくとも2つ含み、その核酸分子の少なくとも1つは、SOCS1を標的とする核酸分子であり、その核酸分子の少なくとも1つは、ZC3H12Aを標的とする核酸分子である。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合し、その ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、配列番号7~151のうちの1つによってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、配列番号208~230のうちの1つによってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、配列番号7~151のうちの1つによってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、配列番号208~230のうちの1つによってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸ベースの遺伝子調節システムは、siRNA分子またはshRNA分子を少なくとも2つ含み、そのsiRNA分子またはshRNA分子の少なくとも1つは、SOCS1を標的とするsiRNA分子またはshRNA分子であり、そのsiRNA分子またはshRNA分子の少なくとも1つは、ZC3H12Aを標的とするsiRNA分子またはshRNA分子である。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、siRNA分子またはshRNA分子であり、ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、siRNA分子またはshRNA分子である。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、配列番号7~151のうちの1つによってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、配列番号208~230のうちの1つによってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、配列番号7~151のうちの1つによってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、配列番号208~230のうちの1つによってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸ベースの遺伝子調節システムは、核酸分子(例えば、siRNA、shRNA、RNAアプタマーまたはモルホリノ)を少なくとも2つ含み、その核酸分子の少なくとも1つは、PTPN2を標的とする核酸分子であり、その核酸分子の少なくとも1つは、ZC3H12Aを標的とする核酸分子である。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、配列番号185~207のうちの1つによってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、配列番号208~230のうちの1つによってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つの核酸分子は、配列番号185~207のうちの1つによってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つの核酸分子は、配列番号208~230のうちの1つによってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸ベースの遺伝子調節システムは、siRNA分子またはshRNA分子を少なくとも2つ含み、そのsiRNA分子またはshRNA分子の少なくとも1つは、PTPN2を標的とするsiRNA分子またはshRNA分子であり、そのsiRNA分子またはshRNA分子の少なくとも1つは、ZC3H12Aを標的とするsiRNA分子またはshRNA分子である。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、配列番号185~207のうちの1つによってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、配列番号208~230のうちの1つによってコードされるRNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的RNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、配列番号185~207のうちの1つによってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子は、配列番号208~230のうちの1つによってコードされるRNA配列と100%同一である標的RNA配列に結合する。
B.タンパク質ベースの遺伝子調節システム
いくつかの実施形態では、本開示は、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができるタンパク質を2つ以上含むタンパク質遺伝子調節システムを提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、このような遺伝子調節システムを含む改変免疫エフェクター細胞を提供する。いくつかの実施形態では、タンパク質ベースの遺伝子調節システムは、核酸ガイド分子を必要とせずに、内在性標的遺伝子の発現を配列特異的な形で調節することができる1つ以上のタンパク質を含むシステムである。いくつかの実施形態では、そのタンパク質ベースの遺伝子調節システムは、1つ以上のジンクフィンガー結合ドメイン及び酵素ドメインを含むタンパク質を含む。いくつかの実施形態では、そのタンパク質ベースの遺伝子調節システムは、転写アクチベーター様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)ドメイン及び酵素ドメインを含むタンパク質を含む。このような実施形態は、本明細書では「TALEN」という。
1.ジンクフィンガーシステム
いくつかの実施形態では、本開示は、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができるジンクフィンガー融合タンパク質を2つ以上含むジンクフィンガー遺伝子調節システムを提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、このような遺伝子調節システムを含む改変免疫エフェクター細胞を提供する。本発明では、ジンクフィンガーベースのシステムは、ジンクフィンガーDNA結合ドメイン及び酵素ドメインという2つのタンパク質ドメインを有する融合タンパク質を含む。「ジンクフィンガーDNA結合ドメイン」、「ジンクフィンガータンパク質」または「ZFP」は、1つ以上のジンクフィンガーを通じて、DNAと配列特異的な形で結合するタンパク質、またはより巨大なタンパク質内のドメインであり、その結合ドメイン内のアミノ酸配列領域のうち、亜鉛イオンへの配位を通じて構造が安定化している領域である。ジンクフィンガードメインは、標的DNA配列に結合することによって、その配列近傍の酵素ドメインの活性を誘導し、その結果、標的配列近傍の内在性標的遺伝子の改変を誘導する。ジンクフィンガードメインは、実質的にいずれの所望の配列にも結合するように操作できる。したがって、切断または組み換えを行いたい標的DNA配列を含む標的遺伝子座(例えば、表2または3で言及されている標的遺伝子内の標的座位)を特定した後、1つ以上のジンクフィンガー結合ドメインを操作して、その標的遺伝子座内の1つ以上の標的DNA配列に結合するようにできる。ジンクフィンガー結合ドメイン及び酵素ドメインを含む融合タンパク質が細胞内で発現すると、その標的遺伝子座で改変が行われる。
いくつかの実施形態では、ジンクフィンガー結合ドメインは、1つ以上のジンクフィンガーを含む。Miller et al.(1985)EMBO J.4:1609-1614、Rhodes(1993)Scientific American Febuary:56-65、米国特許第6,453,242号。典型的には、単一のジンクフィンガードメインは、約30個のアミノ酸の長さである。個々のジンクフィンガーは、3つのヌクレオチド(すなわちトリプレット)配列(または隣接するジンクフィンガーの、4ヌクレオチドの結合部位と、1つのヌクレオチドが重複し得る4つのヌクレオチド配列)に結合する。したがって、ジンクフィンガー結合ドメインを操作して、結合するようにする配列(例えば標的配列)の長さによって、操作ジンクフィンガー結合ドメイン内のジンクフィンガーの数が決まることになる。例えば、フィンガーモチーフが、重複するサブ部位には結合しないZFPの場合には、6個のヌクレオチド標的配列には、2つのフィンガー結合ドメインが結合し、9個のヌクレオチド標的配列には、3つの結合ドメインが結合するなどである。標的部位における、個々のジンクフィンガーの結合部位(すなわちサブ部位)は、マルチフィンガー結合ドメイン内のジンクフィンガー間(すなわち、フィンガー間のリンカー)のアミノ酸配列の長さ及び性質に応じて、連続している必要はなく、1つまたは数個のヌクレオチドによって隔てられていることができる。いくつかの実施形態では、個々のZFNのDNA結合ドメインは、個別のジンクフィンガーリピートを3~6個含み、それぞれ、9~18塩基対を認識できる。
ジンクフィンガー結合ドメインは、所定の配列に結合するように操作できる。例えば、Beerli et al.(2002)Nature Biotechnol.20:135-141、Pabo et al.(2001)Ann.Rev.Biochem.70:313-340、Isalan et al.(2001)Nature Biotechnol.19:656-660、Segal et al.(2001)Curr.Opin.Biotechnol.12:632-637、Choo et al.(2000)Curr.Opin.Struct.Biol.10:411-416を参照されたい。操作ジンクフィンガー結合ドメインは、天然のジンクフィンガータンパク質と比べて、新規な結合特異性を有することができる。操作方法としては、合理的設計及び様々な種類の選択が挙げられるが、これらに限らない。
ジンクフィンガードメインによる結合について標的DNA配列を選択することは、例えば、米国特許第6,453,242号に開示されている方法に従って行うことができる。標的DNA配列の選択を行うために、ヌクレオチド配列を単に目視確認することも利用できることは、当業者には明らかであろう。したがって、本明細書に記載されている方法では、標的DNA配列を選択するためのいずれの手段も用いることができる。標的部位は概して、少なくとも9ヌクレオチドの長さであるので、少なくとも3つのジンクフィンガーを含むジンクフィンガー結合ドメインと結合する。しかしながら、例えば、4つのフィンガーの結合ドメインと12ヌクレオチドの標的部位との結合、5つのフィンガーの結合ドメインと15ヌクレオチドの標的部位との結合、または6つのフィンガーの結合ドメインと18ヌクレオチドの標的部位との結合も可能である。明らかなように、上記よりも大きい結合ドメイン(例えば、7個、8個、9個以上のフィンガー)と、上記よりも長い標的部位との結合も可能である。
いくつかの実施形態では、本発明の、タンパク質ベースの遺伝子調節システムは、ジンクフィンガー融合タンパク質(ZFP)を少なくとも2つ含み、そのZFPの少なくとも1つは、SOCS1を標的とするジンクフィンガー結合ドメインを含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)内の標的DNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)内の標的DNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、配列番号7~151のうちの1つと少なくとも90%、95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、配列番号7~151のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合する。例示的なSOCS1標的DNA配列は、表12及び表13に示されている。
いくつかの実施形態では、本発明の、タンパク質ベースの遺伝子調節システムは、ジンクフィンガー融合タンパク質(ZFP)を少なくとも2つ含み、そのZFPの少なくとも1つは、PTPN2を標的とするジンクフィンガー結合ドメインを含む。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)内の標的DNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)内の標的DNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、配列番号185~207のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、配列番号185~207のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合する。例示的なPTPN2標的DNA配列は、表14及び表15に示されている。
いくつかの実施形態では、本発明の、タンパク質ベースの遺伝子調節システムは、ジンクフィンガー融合タンパク質(ZFP)を少なくとも2つ含み、そのZFPの少なくとも1つは、ZC3H12Aを標的とするジンクフィンガー結合ドメインを含む。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)内の標的DNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)内の標的DNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、配列番号208~230のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、配列番号208~230のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合する。例示的なZC3H12A標的DNA配列は、表16及び表17に示されている。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1、PTPN2またはZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのZFPは、Sigma Aldrich、Dharmacon、ThermoFisherなどのような市販業者から入手したものである。例えば、いくつかの実施形態では、そのSOCS1、PTPN2またはZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのZFPは、表11に示されているZFPである。
Figure 2022519595000028
いくつかの実施形態では、本発明の、タンパク質ベースの遺伝子調節システムは、ZFPを少なくとも2つ含み、そのZFPの少なくとも1つは、SOCS1を標的とするジンクフィンガー結合ドメインを含み、そのZFPの少なくとも1つは、PTPN2を標的とするジンクフィンガー結合ドメインを含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)内のDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)内のDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)内のDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)内のDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、配列番号7~151のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、配列番号185~207のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、配列番号7~151のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、配列番号185~207のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、本発明の、タンパク質ベースの遺伝子調節システムは、ZFPを少なくとも2つ含み、そのZFPの少なくとも1つは、SOCS1を標的とするジンクフィンガー結合ドメインを含み、そのZFPの少なくとも1つは、ZC3H12Aを標的とするジンクフィンガー結合ドメインを含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)内のDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)内のDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)内のDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)内のDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、配列番号7~151のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、配列番号208~230のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、配列番号7~151のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、配列番号208~230のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、本発明の、タンパク質ベースの遺伝子調節システムは、ZFPを少なくとも2つ含み、そのZFPの少なくとも1つは、PTPN2を標的とするジンクフィンガー結合ドメインを含み、そのZFPの少なくとも1つは、ZC3H12Aを標的とするジンクフィンガー結合ドメインを含む。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)内のDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)内のDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)内のDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)内のDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、配列番号185~207のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、配列番号208~230のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、配列番号185~207のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのジンクフィンガー結合ドメインは、配列番号208~230のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合する。
そのジンクフィンガー融合タンパク質の酵素ドメイン部分は、いずれのエンドヌクレアーゼまたはエキソヌクレアーゼからも得ることができる。酵素ドメインの由来元とし得る例示的なエンドヌクレアーゼとしては、制限エンドヌクレアーゼ及びホーミングエンドヌクレアーゼが挙げられるが、これらに限らない。例えば、2002-2003 Catalogue,New England Biolabs,Beverly,Mass.及びBelfort et al.(1997)Nucleic Acids Res.25:3379-3388を参照されたい。DNAを切断するさらなる酵素が知られている(例えば、51ヌクレアーゼ、マングビーンヌクレアーゼ、膵臓DNaseI、ミクロコッカスヌクレアーゼ、酵母HOエンドヌクレアーゼ。Linn et al.(eds.)Nucleases,Cold Spring Harbor Laboratory Press,1993も参照されたい)。これらの酵素(またはそれらの機能的断片)のうちの1つ以上を切断ドメインの供給源として用いることができる。
本明細書に記載されているZFPの酵素ドメインとして用いるのに適する例示的な制限エンドヌクレアーゼ(制限酵素)は、多くの種に存在し、DNAに(認識部位で)配列特異的に結合して、結合部位でまたは結合部位の近傍でDNAを切断することができる。ある特定の制限酵素(例えばタイプIIS)は、認識部位から離れた部位でDNAを切断し、離れていることのできる結合ドメイン及び切断ドメインを有する。例えば、タイプIIS酵素であるFokIは、一方の鎖では、その認識部位から9ヌクレオチドの位置で、もう一方の鎖では、その認識部位から13ヌクレオチドの位置で、DNAの二本鎖切断を触媒する。例えば、米国特許第5,356,802号、同第5,436,150号及び同第5,487,994号、ならびにLi et al.(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:4275-4279、Li et al.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:2764-2768、Kim et al.(1994a)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 91:883-887、Kim et al.(1994b)J.Biol.Chem.269:31,978-31,982を参照されたい。したがって、一実施形態では、融合タンパク質は、少なくとも1つのタイプIIS制限酵素に由来する酵素ドメイン、及び1つ以上のジンクフィンガー結合ドメインを含む。
切断ドメインが結合ドメインから離れていることのできる例示的なタイプIIS制限酵素は、FokIである。この特有の酵素は、二量体として活性を有する。Bitinaite et al.(1998)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 95:10,570-10,575。したがって、ジンクフィンガー-FokI融合体を用いて、二本鎖DNAの標的切断を行うには、FokI酵素ドメインをそれぞれ含む2つの融合タンパク質を用いて、触媒活性を持つ切断ドメインを再構成できる。あるいは、ジンクフィンガー結合ドメイン及び2つのFokI酵素ドメインを含む単一のポリペプチド分子を用いることもできる。FokI酵素ドメインを含む例示的なZFPは、米国特許第9,782,437号に記載されている。
2.TALENシステム
いくつかの実施形態では、本開示は、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができるTALEN融合タンパク質を2つ以上含むTALEN遺伝子調節システムを提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、このような遺伝子調節システムを含む改変免疫エフェクター細胞を提供する。TALENベースのシステムは、TALエフェクターDNA結合ドメイン及び酵素ドメインを含むTALEN融合タンパク質を含む。このシステムは、TALエフェクターDNA結合ドメインをDNA切断ドメイン(DNA鎖を切断するヌクレアーゼ)に融合することによって作製する。上記のFokI制限酵素は、TALENベースの遺伝子調節システムで用いるのに適する例示的な酵素ドメインである。
TALエフェクターは、Xanthomonas菌が植物に感染する時に、Xanthomonas菌によって、そのタイプIII分泌システムを介して分泌されるタンパク質である。上記のDNA結合ドメインは、高度に保存された33~34個のアミノ酸の反復配列を含むが、12番目と13番目のアミノ酸は異なる。これらの2つの位置は、反復可変二残基(RVD)といい、可変性が高く、特異的なヌクレオチドの認識と密接に相関する。したがって、適切なRVDを含む反復セグメントの組み合わせを選択することによって、TALエフェクタードメインを操作して、特定の標的DNA配列と結合するようにできる。RVDの組み合わせの核酸特異性は、以下のとおりである。すなわち、HDは、シトシンを標的とし、NIは、アデニンを標的とし、NGは、チミンを標的とし、NNは、グアニンを標的とする(ただし、いくつかの実施形態では、NNは、グアニンよりも低い特異性で、アデニンとも結合し得る)。
TALエフェクターリピートをアセンブルするための方法及び組成物は、当該技術分野において知られている。例えば、Cermak et al,Nucleic Acids Research,39:12,2011,e82を参照されたい。TALエフェクターリピートを構築するためのプラスミドは、Addgeneから市販されている。
いくつかの実施形態では、本発明の、タンパク質ベースの遺伝子調節システムは、TALEN融合タンパク質を少なくとも2つ含み、そのTALEN融合タンパク質の少なくとも1つは、SOCS1を標的とするTALエフェクタードメインを含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)内の標的DNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号1)内の標的DNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、配列番号7~151のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、配列番号7~151のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合する。例示的なSOCS1標的DNA配列は、表12及び表13に示されている。
いくつかの実施形態では、本発明の、タンパク質ベースの遺伝子調節システムは、TALEN融合タンパク質を少なくとも2つ含み、そのTALEN融合タンパク質の少なくとも1つは、PTPN2を標的とするTALエフェクタードメインを含む。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)内の標的DNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)内の標的DNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、配列番号185~207のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、配列番号185~207のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合する。例示的なPTPN2標的DNA配列は、表14及び表15に示されている。
いくつかの実施形態では、本発明の、タンパク質ベースの遺伝子調節システムは、TALEN融合タンパク質を少なくとも2つ含み、そのTALEN融合タンパク質の少なくとも1つは、ZC3H12Aを標的とするTALエフェクタードメインを含む。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)内の標的DNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)内の標的DNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、配列番号208~230のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、配列番号208~230のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合する。例示的なZC3H12A標的DNA配列は、表16及び表17に示されている。
いくつかの実施形態では、本発明の、タンパク質ベースの遺伝子調節システムは、TAL融合タンパク質を少なくとも2つ含み、そのTALEN融合タンパク質の少なくとも1つは、SOCS1を標的とするTALエフェクタードメインを含み、そのTALEN融合タンパク質の少なくとも1つは、PTPN2を標的とするTALエフェクタードメインを含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)内のDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)内のDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)内のDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)内のDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、配列番号7~151のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、配列番号185~207のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、配列番号7~151のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、配列番号185~207のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、本発明の、タンパク質ベースの遺伝子調節システムは、TALEN融合タンパク質を少なくとも2つ含み、そのTALEN融合タンパク質の少なくとも1つは、SOCS1を標的とするTALエフェクタードメインを含み、そのTALEN融合タンパク質の少なくとも1つは、ZC3H12Aを標的とするTALエフェクタードメインを含む。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)内のDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)内のDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)内のDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)内のDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、配列番号7~151のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、配列番号208~230のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、配列番号7~151のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、配列番号208~230のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、本発明の、タンパク質ベースの遺伝子調節システムは、TALEN融合タンパク質を少なくとも2つ含み、そのTALEN融合タンパク質の少なくとも1つは、PTPN2を標的とするTALエフェクタードメインを含み、そのTALEN融合タンパク質の少なくとも1つは、ZC3H12Aを標的とするTALエフェクタードメインを含む。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)内のDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)内のDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)内のDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)内のDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、配列番号185~207のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、配列番号208~230のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、配列番号185~207のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALエフェクタードメインは、配列番号208~230のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合する。
C.核酸/タンパク質複合体ベースの遺伝子調節システム
複合型遺伝子調節システムは、部位特異的改変ポリペプチド及び核酸ガイド分子を含む。本明細書では、「部位特異的改変ポリペプチド」とは、核酸ガイド分子に結合し、標的核酸配列(例えば、内在性標的DNA配列または内在性標的RNA配列)に結合するその核酸ガイド分子によってその標的核酸配列に導かれ、その標的核酸配列の改変(例えば、標的核酸配列の切断、変異またはメチル化)を行うポリペプチドを指す。
部位特異的改変ポリペプチドは、核酸ガイドと結合する部分及び活性部分という2つの部分を含む。いくつかの実施形態では、部位特異的改変ポリペプチドは、部位特異的な酵素活性(例えば、DNAのメチル化、DNAまたはRNAの切断、ヒストンのアセチル化、ヒストンのメチル化など)を呈する活性部分を含み、その酵素活性の部位は、ガイド核酸によって決定される。いくつかの場合では、部位特異的改変ポリペプチドは、内在性標的核酸配列を改変する酵素活性(例えば、ヌクレアーゼ活性、メチルトランスフェラーゼ活性、デメチラーゼ活性、DNA修復活性、DNA損傷活性、脱アミノ化活性、ジスムターゼ活性、アルキル化活性、脱プリン化活性、酸化活性、ピリミジン二量体形成活性、インテグラーゼ活性、トランスポザーゼ活性、リコンビナーゼ活性、ポリメラーゼ活性、リガーゼ活性、ヘリカーゼ活性、フォトリアーゼ活性またはグリコシラーゼ活性)を有する活性部分を含む。別の場合では、部位特異的改変ポリペプチドは、内在性標的核酸配列と関連するポリペプチド(例えばヒストン)を改変する酵素活性(例えば、メチルトランスフェラーゼ活性、デメチラーゼ活性、アセチルトランスフェラーゼ活性、デアセチラーゼ活性、キナーゼ活性、ホスファターゼ活性、ユビキチンリガーゼ活性、脱ユビキチン化活性、アデニル化活性、脱アデニル化活性、SUMO化活性、脱SUMO化活性、リボース化活性、脱リボース化活性、ミリストイル化活性または脱ミリストイル化活性)を有する活性部分を含む。いくつかの実施形態では、部位特異的改変ポリペプチドは、標的DNA配列の転写を調節する(例えば、転写を増減させる)活性部分を含む。いくつかの実施形態では、部位特異的改変ポリペプチドは、標的RNA配列の発現または翻訳を調節する(例えば、転写を増減させる)活性部分を含む。
その核酸ガイドは、内在性標的核酸配列と相補的であり、内在性標的核酸配列と結合できる第1の部分(本明細書では「核酸結合セグメント」という)、及び部位特異的改変ポリペプチドと相互作用できる第2の部分(本明細書では「タンパク質結合セグメント」という)という2つの部分を含む。いくつかの実施形態では、核酸ガイドの核酸結合セグメント及びタンパク質結合セグメントは、単一のポリヌクレオチド分子内に含まれている。いくつかの実施形態では、核酸ガイドの核酸結合セグメント及びタンパク質結合セグメントはそれぞれ、別々のポリヌクレオチド分子内に含まれており、その核酸ガイドは、会合し合って機能的ガイドを形成する2つのポリヌクレオチド分子を含むようになっている。
その核酸ガイドは、標的核酸配列と特異的にハイブリダイズすることによって、タンパク質/核酸複合型の遺伝子調節システムの標的特異性を媒介する。いくつかの実施形態では、その標的核酸配列は、標的遺伝子のmRNA転写物内に含まれるRNA配列のようなRNA配列である。いくつかの実施形態では、その標的核酸配列は、標的遺伝子のDNA配列内に含まれるDNA配列である。本明細書で標的遺伝子に言及する場合には、複数の標的遺伝子座(すなわち、特定の標的遺伝子配列の一部(例えば、エキソンまたはイントロン))を含むその特定の遺伝子の完全長DNA配列が含まれる。各標的遺伝子座内にあるのは、本明細書に記載されている遺伝子調節システムによって改変できる、より短い領域のDNA配列(本明細書では「標的DNA配列」という)である。さらに、各標的遺伝子座は、「標的改変部位」を含み、その標的改変部位とは、遺伝子調節システムによって誘導される改変の正確な位置(例えば、挿入、欠失もしくは変異の位置、DNA切断の位置、またはエピジェネティックな改変の位置)を指す。本明細書に記載されている遺伝子調節システムは、2つ以上の核酸ガイド(例えば、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個またはそれを上回る数の核酸ガイド)を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、タンパク質/核酸複合型の遺伝子調節システムは、アルゴノート(Ago)タンパク質(例えば、T.thermophiles Ago、すなわちTtAgo)に由来する部位特異的改変ポリペプチドを含む。このような実施形態では、その部位特異的改変ポリペプチドは、T.thermophiles Ago DNAエンドヌクレアーゼであり、その核酸ガイドは、ガイドDNA(gDNA)である(Swarts et al.,Nature 507(2014),258-261を参照されたい)。いくつかの実施形態では、本開示は、gDNAをコードするポリヌクレオチドを提供する。いくつかの実施形態では、gDNAをコードする核酸は、発現ベクター、例えば、組み換え発現ベクターに含まれている。いくつかの実施形態では、本開示は、部位特異的改変ポリペプチドTtAgoまたはそのバリアントをコードするポリヌクレオチドを提供する。いくつかの実施形態では、部位特異的改変ポリペプチドTtAgoをコードするポリヌクレオチドは、発現ベクター、例えば、組み換え発現ベクターに含まれている。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている遺伝子編集システムは、CRISPR(クラスター化した規則的な配置の短い回文反復配列)/Cas(CRISPR関連)ヌクレアーゼシステムである。いくつかの実施形態では、CRISPR/Casシステムは、クラス2システムである。クラス2 CRISPR/Casシステムは、II型システム、V型システム及びVI型システムという3つの型に分類される。いくつかの実施形態では、CRISPR/Casシステムは、Cas9タンパク質を用いるクラス2 II型システムである。このような実施形態では、その部位特異的改変ポリペプチドは、DNAエンドヌクレアーゼであるCas9(またはそのバリアント)であり、その核酸ガイド分子は、ガイドRNA(gRNA)である。いくつかの実施形態では、そのCRISPR/Casシステムは、Cas12タンパク質(例えば、Cas12a(Cpf1としても知られている)、Cas12b(C2c1としても知られている)、Cas12c(C2c3としても知られている)、Cas12d(CasYとしても知られている)及びCas12e(CasXとしても知られている))を用いるクラス2 V型システムである。このような実施形態では、その部位特異的改変ポリペプチドは、DNAエンドヌクレアーゼであるCas12(またはそのバリアント)であり、その核酸ガイド分子は、gRNAである。いくつかの実施形態では、そのCRISPR/Casシステムは、Cas13タンパク質(例えば、Cas13a(C2c2としても知られている)、Cas13b及びCas13c)を用いるクラス2のVI型システムである。(Pyzocha et al.,ACS Chemical Biology,13(2),347-356を参照されたい。)このような実施形態では、その部位特異的改変ポリペプチドは、RNAリボエンドヌクレアーゼであるCas13であり、その核酸ガイド分子は、gRNAである。
Casポリペプチドとは、gRNA分子と相互作用するとともに、gRNA分子に呼応して、標的DNA配列または標的RNA配列に誘導または局在化されることができるポリペプチドを指す。Casポリペプチドには、天然のCasタンパク質、及び操作、変更または別段に改変されたCasタンパク質であって、天然のCas配列とは1つ以上のアミノ酸残基が異なるCasタンパク質が含まれる。
ガイドRNA(gRNA)は、DNA結合セグメント及びタンパク質結合セグメントという2つのセグメントを含む。いくつかの実施形態では、gRNAのタンパク質結合セグメントは、1つのRNA分子に含まれ、そのDNA結合セグメントは、別の異なるRNA分子に含まれる。このような実施形態は、本明細書では、「二重分子gRNA」、「二分子gRNA」または「デュアルgRNA」という。いくつかの実施形態では、そのgRNAは、単一のRNA分子であり、本明細書では、「シングルガイドRNA」または「sgRNA」という。「ガイドRNA」または「gRNA」という用語は、包括的な用語であり、二分子ガイドRNA及びsgRNAの両方を指す。
gRNAのタンパク質結合セグメントは、部分的に、ハイブリダイズし合って二本鎖RNA(dsRNA)を形成する2つの相補的ヌクレオチド領域を含み、そのdsRNAが、Casタンパク質への結合を促す。gRNAの核酸結合セグメント(または「核酸結合配列」)は、特異的な標的核酸配列と相補的であり、その配列に結合できるヌクレオチド配列を含む。gRNAのタンパク質結合セグメントはCasポリペプチドと相互作用し、gRNA分子と部位特異的改変ポリペプチドとの相互作用によって、Casが内在性核酸配列に結合し、標的核酸配列内または標的核酸配列内周辺で、1つ以上の改変が行われる。標的改変部位の正確な位置は、(i)gRNAと標的核酸配列との塩基対形成の相補性、及び(ii)標的DNA配列内にあるプロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)という短いモチーフの位置(標的RNA配列内では、プロトスペーサー隣接配列(PFS)という)の両方によって決定される。Casが標的核酸配列に結合するには、PAM/PFS配列が必要となる。様々なPAM/PFS配列が当該技術分野において知られており、特定のCasエンドヌクレアーゼ(例えばCas9エンドヌクレアーゼ)とともに使用するのに適する(例えば、Nat Methods.2013 Nov;10(11):1116-1121及びSci Rep.2014;4:5405を参照されたい)。いくつかの実施形態では、そのPAM配列は、標的DNA配列内の標的改変部位から50塩基対以内に位置する。いくつかの実施形態では、そのPAM配列は、標的DNA配列内の標的改変部位から10塩基対以内に位置する。本発明の方法によって標的にすることができるDNA配列は、PAM配列と標的改変部位との相対的な距離、及び配列特異的かつgRNA媒介性のCas結合を媒介するための特有の20塩基対の配列の存在によってのみ制限される。いくつかの実施形態では、そのPFS配列は、標的RNA配列の3’末端に位置する。いくつかの実施形態では、その標的改変部位は、標的座位の5’末端に位置する。いくつかの実施形態では、その標的改変部位は、標的座位の3’末端に位置する。いくつかの実施形態では、その標的改変部位は、標的座位のイントロンまたはエキソン内に位置する。
いくつかの実施形態では、本開示は、gRNAをコードするポリヌクレオチドを提供する。いくつかの実施形態では、gRNAをコードする核酸は、発現ベクター、例えば、組み換え発現ベクターに含まれている。いくつかの実施形態では、本開示は、部位特異的改変ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを提供する。いくつかの実施形態では、その部位特異的改変ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、発現ベクター、例えば、組み換え発現ベクターに含まれている。
1.Casタンパク質
いくつかの実施形態では、その部位特異的改変ポリペプチドは、Casタンパク質である。本明細書に記載されている方法及び組成物では、様々な種のCas分子を使用でき、S.pyogenes、S.aureus、N.meningitidis、S.thermophiles、Acidovorax avenae、Actinobacillus pleuropneumoniae、Actinobacillus succinogenes、Actinobacillus suis、Actinomyces sp.、Cycliphilusdenitrificans、Aminomonas paucivorans、Bacillus cereus、Bacillus smithii、Bacillus thuringiensis、Bacteroides sp.、Blastopirellula marina、Bradyrhizobium sp.、Brevibacillus laterospoxus、Campylobacter coli、Campylobacter jejuni、Campylobacter lari、Candidatus puniceispirillum、Clostridium cellulolyticum、Clostridium perfringens、Corynebacterium accolens、Corynebacterium diphtheria、Corynebacterium matruchotii、Dinoroseobacter shibae、Eubacterium dolichum、Gammaproteobacterium、Gluconacetobacter diazotrophicus、Haemophilus parainfluenzae、Haemophilus sputomm、Helicobacter canadensis、Helicobacter cinaedi、Helicobacter mustelae、Ilyobacter polytropus、Kingella kingae、Lactobacillus crispatus、Listeria ivanovii、Listeria monocytogenes、Listeriaceae bacterium、Methylocystis sp.、Methylosinus trichosporium、Mobiluncus mulieris、Neisseria bacilliformis、Neisseria cinerea、Neisseria flavescens、Neisseria lactamica、Neisseria meningitidis、Neisseria sp.、Neisseria wadsworthii、Nitrosomonas sp.、Parvibaculum lavamentivorans、Pasteurella multocida、Phascolarctobacterium succinatutens、Ralstonia syzygii、Rhodopseudomonas palustris、Rhodovulum sp.、Simonsiella muelleri、Sphingomonas sp.、Sporolactobacillus vineae、Staphylococcus aureus、Staphylococcus lugdunensis、Streptococcus sp.、Subdoligranulum sp.、Tistrella mobilis、Treponema sp.またはVerminephrobacter eiseniaeに由来するCas分子が挙げられる。
いくつかの実施形態では、そのCasタンパク質は、天然のCasタンパク質である。いくつかの実施形態では、そのCasエンドヌクレアーゼは、C2C1、C2C3、Cpf1(Cas12aともいう)、Cas12b、Cas12c、Cas12d、Cas12e、Cas13a、Cas13b、Cas13c、Cas13d、Cas1、Cas1B、Cas2、Cas3、Cas4、Cas5、Cas6、Cas7、Cas8、Cas9(Csn1及びCsx12としても知られている)、Cas10、Csy1、Csy2、Csy3、Cse1、Cse2、Csc1、Csc2、Csa5、Csn2、Csm2、Csm3、Csm4、Csm5、Csm6、Cmr1、Cmr3、Cmr4、Cmr5、Cmr6、Csb1、Csb2、Csb3、Csx17、Csx14、Csx10、Csx16、CsaX、Csx3、Csx1、Csx15、Csf1、Csf2、Csf3及びCsf4からなる群から選択する。
いくつかの実施形態では、そのCasタンパク質は、Cas13タンパク質のようなエンドリボヌクレアーゼである。いくつかの実施形態では、そのCas13タンパク質は、Cas13aタンパク質(Abudayyeh et al.,Nature 550 (2017),280-284)、Cas13bタンパク質(Cox et al.,Science(2017)358:6336,1019-1027)、Cas13cタンパク質(Cox et al.,Science(2017)358:6336,1019-1027)またはCas13dタンパク質(Zhang et al.,Cell 175(2018),212-223)である。
いくつかの実施形態では、Casタンパク質は、野生型または天然のCas9タンパク質またはCas9オルソログである。野生型Cas9は、DNAの標的鎖を切断するためのHNHヌクレアーゼドメイン、及び非標的鎖を切断するためのRuvC様ドメインを用いるマルチドメイン酵素である。gRNAの特異性に基づき、野生型Cas9がDNAに結合すると、二本鎖DNAが切断され、この切断部は、非相同末端結合(NHEJ)または相同配向型修復(HDR)によって修復できる。例示的な天然のCas9分子は、Chylinski et al.,RNA Biology 2013 10:5,727-737に記載されており、追加のCas9オルソログは、国際PCT公開第WO2015/071474号に記載されている。このようなCas9分子としては、クラスター1細菌ファミリー、クラスター2細菌ファミリー、クラスター3細菌ファミリー、クラスター4細菌ファミリー、クラスター5細菌ファミリー、クラスター6細菌ファミリー、クラスター7細菌ファミリー、クラスター8細菌ファミリー、クラスター9細菌ファミリー、クラスター10細菌ファミリー、クラスター11細菌ファミリー、クラスター12細菌ファミリー、クラスター13細菌ファミリー、クラスター14細菌ファミリー、クラスター15細菌ファミリー、クラスター16細菌ファミリー、クラスター17細菌ファミリー、クラスター18細菌ファミリー、クラスター19細菌ファミリー、クラスター20細菌ファミリー、クラスター21細菌ファミリー、クラスター22細菌ファミリー、クラスター23細菌ファミリー、クラスター24細菌ファミリー、クラスター25細菌ファミリー、クラスター26細菌ファミリー、クラスター27細菌ファミリー、クラスター28細菌ファミリー、クラスター29細菌ファミリー、クラスター30細菌ファミリー、クラスター31細菌ファミリー、クラスター32細菌ファミリー、クラスター33細菌ファミリー、クラスター34細菌ファミリー、クラスター35細菌ファミリー、クラスター36細菌ファミリー、クラスター37細菌ファミリー、クラスター38細菌ファミリー、クラスター39細菌ファミリー、クラスター40細菌ファミリー、クラスター41細菌ファミリー、クラスター42細菌ファミリー、クラスター43細菌ファミリー、クラスター44細菌ファミリー、クラスター45細菌ファミリー、クラスター46細菌ファミリー、クラスター47細菌ファミリー、クラスター48細菌ファミリー、クラスター49細菌ファミリー、クラスター50細菌ファミリー、クラスター51細菌ファミリー、クラスター52細菌ファミリー、クラスター53細菌ファミリー、クラスター54細菌ファミリー、クラスター55細菌ファミリー、クラスター56細菌ファミリー、クラスター57細菌ファミリー、クラスター58細菌ファミリー、クラスター59細菌ファミリー、クラスター60細菌ファミリー、クラスター61細菌ファミリー、クラスター62細菌ファミリー、クラスター63細菌ファミリー、クラスター64細菌ファミリー、クラスター65細菌ファミリー、クラスター66細菌ファミリー、クラスター67細菌ファミリー、クラスター68細菌ファミリー、クラスター69細菌ファミリー、クラスター70細菌ファミリー、クラスター71細菌ファミリー、クラスター72細菌ファミリー、クラスター73細菌ファミリー、クラスター74細菌ファミリー、クラスター75細菌ファミリー、クラスター76細菌ファミリー、クラスター77細菌ファミリーまたはクラスター78細菌ファミリーのCas9分子が挙げられる。
いくつかの実施形態では、天然のCas9ポリペプチドは、SpCas9、SpCas9-HF1、SpCas9-HF2、SpCas9-HF3、SpCas9-HF4、SaCas9、FnCpf、FnCas9、eSpCas9及びNmeCas9からなる群から選択されている。いくつかの実施形態では、そのCas9タンパク質は、Chylinski et al.,RNA Biology 2013 10:5,727-737、Hou et al.,PNAS Early Edition 2013,1-6に記載されているCas9アミノ酸配列との配列同一性が少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であるアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、そのCasポリペプチドは、
(a)ニッカーゼ活性、すなわち、一本鎖、例えば、核酸分子の非相補鎖または相補鎖を切断する能力、
(b)二本鎖ヌクレアーゼ活性、すなわち、二本鎖核酸の両方の鎖を切断し、二本鎖切断を起こす能力(一実施形態では、2つのニッカーゼ活性の存在である)、
(c)エンドヌクレアーゼ活性、
(d)エキソヌクレアーゼ活性及び/または
(e)ヘリカーゼ活性、すなわち、二本鎖核酸のらせん構造をほどく能力、
という活性のうちの1つ以上を含む。
いくつかの実施形態では、そのCasポリペプチドは、様々な修復機序による、標的配列の修復の可能性または修復率をさらに向上させるために、DNA損傷シグナル伝達タンパク質、エキソヌクレアーゼまたはホスファターゼを動員する異種タンパク質に融合されている。いくつかの実施形態では、相同配向型修復による外因性核酸配列の導入を促すために、野生型Casポリペプチドを核酸修復鋳型と共発現させる。
いくつかの実施形態では、(例えば、それぞれに異なるPAM配列選択性、酵素活性の向上または低下、細胞傷害性レベルの上昇または低下、NHEJ、相同配向型修復、一本鎖切断、二本鎖切断などのバランスの変更のために)それぞれに異なるCasタンパク質の様々な酵素特性を活用するためには、それぞれに異なるCasタンパク質(すなわち、様々な種に由来するCas9タンパク質)が、提供する各種方法で用いるものとして有益である場合がある。
いくつかの実施形態では、そのCasタンパク質は、S.pyogenesに由来するCas9タンパク質であり、NGG、NAG、NGAというPAM配列モチーフを認識する(Mali et al,Science 2013;339(6121):823-826)。いくつかの実施形態では、そのCasタンパク質は、S.thermophilesに由来するCas9タンパク質であり、NGGNG及び/またはNNAGAAW(W=AまたはT)というPAM配列モチーフを認識する(例えば、Horvath et al,Science,2010;327(5962):167-170及びDeveau et al,J Bacteriol 2008;190(4):1390-1400を参照されたい)。いくつかの実施形態では、そのCasタンパク質は、S.mutansに由来するCas9タンパク質であり、NGG及び/またはNAAR(R=AまたはG)というPAM配列モチーフを認識する(例えば、Deveau et al,J BACTERIOL 2008;190(4):1390-1400を参照されたい)。いくつかの実施形態では、そのCasタンパク質は、S.aureusに由来するCas9タンパク質であり、NNGRR(R=AまたはG)というPAM配列モチーフを認識する。いくつかの実施形態では、そのCasタンパク質は、S.aureusに由来するCas9タンパク質であり、NGRRT(R=AまたはG)というPAM配列モチーフを認識する。いくつかの実施形態では、そのCasタンパク質は、S.aureusに由来するCas9タンパク質であり、NGRRV(R=AまたはG)というPAM配列モチーフを認識する。いくつかの実施形態では、そのCasタンパク質は、N.meningitidisに由来するCas9タンパク質であり、NGATTまたはNGCTT(R=AまたはG、V=A、GまたはC)というPAM配列モチーフを認識する(例えば、Hou et ah,PNAS 2013,1-6を参照されたい)。上記の実施形態では、Nは、いずれのヌクレオチド残基、例えば、A、G、CまたはTのいずれであることもできる。いくつかの実施形態では、そのCasタンパク質は、Leptotrichia shahiiに由来するCas13タンパク質であり、3’の単一のA、UまたはCというPFS配列モチーフを認識する。
いくつかの実施形態では、Casタンパク質をコードするポリヌクレオチドを提供する。いくつかの実施形態では、そのポリヌクレオチドは、国際PCT公開第WO2015/071474号またはChylinski et al.,RNA Biology 2013 10:5,727-737に記載されているCasタンパク質と少なくとも90%同一であるCasタンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、そのポリヌクレオチドは、国際PCT公開第WO2015/071474号またはChylinski et al.,RNA Biology 2013 10:5,727-737に記載されているCasタンパク質と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるCasタンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、そのポリヌクレオチドは、国際PCT公開第WO2015/071474号またはChylinski,RNA Biology 2013 10:5,727-737に記載されているCasタンパク質と100%同一であるCasタンパク質をコードする。
2.Cas変異体
いくつかの実施形態では、そのCasポリペプチドは、Casポリペプチドの、1つ以上の特性を改変させるために操作されている。例えば、いくつかの実施形態では、そのCasポリペプチドは、酵素特性が改変されており、例えば、(天然のCas分子もしくは他の参照Cas分子と比べて)ヌクレアーゼ活性が改変されているか、またはヘリカーゼ活性が改変されている。いくつかの実施形態では、操作Casポリペプチドは、その大きさを改変させる改変、例えば、そのCasポリペプチドの別の特性に有意な影響を及ぼさずに、その大きさを縮小させる、アミノ酸配列の欠失を有することができる。いくつかの実施形態では、操作Casポリペプチドは、PAM認識に影響を及ぼす改変を含む。例えば、操作Casポリペプチドは、対応する野生型Casタンパク質によって認識されるPAM配列以外のPAM配列を認識するように改変させることができる。
所望の特性を有するCasポリペプチドは、いくつかの方法で作製することができ、その方法としては、所望の特性を有する変異体または改変型のCasポリペプチドを得られるように、天然のCasポリペプチドまたは親Casポリペプチドを改変することが挙げられる。例えば、1つ以上の変異を親Casポリペプチド(例えば、天然のCasポリペプチドまたは操作Casポリペプチド)の配列に導入できる。このような変異及び相違は、置換(例えば、保存的置換もしくは重要ではないアミノ酸の置換)、挿入または欠失を含んでよい。いくつかの実施形態では、変異体のCasポリペプチドは、親Casポリペプチドに対して1個以上の変異(例えば、少なくとも1個、2個、3個、4個、5個、10個、15個、20個、30個、40個または50個の変異)を含む。
一実施形態では、変異体のCasポリペプチドは、天然のCasポリペプチドとは異なる切断特性を含む。いくつかの実施形態では、そのCasは、不活性型Cas(dCas)変異体である。このような実施形態では、そのCasポリペプチドは、いずれの内在性酵素活性も含まず、標的核酸切断を媒介できない。このような実施形態では、そのdCasは、非切断ベースの形式で標的核酸を改変できる異種タンパク質と融合してよい。例えば、いくつかの実施形態では、dCasタンパク質は、転写活性化因子または転写抑制因子のドメイン(例えば、Kruppel関連ボックス(KRABまたはSKD)、Mad mSIN3相互作用ドメイン(SIDまたはSID4X)、ERF抑制ドメイン(ERD)、MAX相互作用タンパク質1(MXI1)、メチル-CpG結合タンパク質2(MECP2)など)に融合されている。いくつかのこのような場合では、そのdCas融合タンパク質は、gRNAによって、標的核酸における所定の位置(すなわち配列)に導かれて、座位特異的な調節(RNAポリメラーゼのプロモーターへの結合のブロック(それにより、転写活性化因子の機能を選択的に阻害する)及び/または局在的なクロマチンの状態の改変(例えば、標的DNAを改変するか、もしくは標的DNAと関連するポリペプチドを改変する融合配列を用いる場合)など)を行う。いくつかのケースでは、その変化は、一過性である(例えば、転写の抑制または活性化)。いくつかのケースでは、その変化は、遺伝性である(例えば、標的DNAまたは標的DNAと関連するタンパク質、例えばヌクレオソームヒストンに、エピジェネティックな改変を加える場合)。
いくつかの実施形態では、そのdCasは、dCas13変異体である(Konermann et al.,Cell 173(2018),665-676)。そして、これらのdCas13変異体は、RNAを改変する酵素に融合でき、その酵素としては、アデノシンデアミナーゼ(例えば、ADAR1及びADAR2)が挙げられる。アデノシンデアミナーゼは、アデニンをイノシンに変換し、そのイノシンを翻訳機構がグアニンのように扱うことにより、RNA配列において、機能上はA→Gという変更が行われる。いくつかの実施形態では、そのdCasは、dCas9変異体である。
いくつかの実施形態では、その変異体のCas9は、Cas9ニッカーゼ変異体である。Cas9ニッカーゼ変異体は、触媒活性を持つドメインを1つだけ含む(HNHドメインまたはRuvCドメインのいずれか)。このCas9ニッカーゼ変異体は、gRNA特異性に基づくDNA結合性を保持するが、切断できるのは、DNAの一方の鎖のみであることから、一本鎖切断(例えば「ニック」)が生じる。いくつかの実施形態では、同じ細胞内で、2つの相補的Cas9ニッカーゼ変異体(例えば、RuvCドメインが不活化された1つのCas9ニッカーゼ変異体、及びHNHドメインが不活化された1つのCas9ニッカーゼ変異体)が、2つのそれぞれの標的配列(DNAセンス鎖上の1つの標的配列、及びDNAアンチセンス鎖上の1つの標的配列)に対応する2つのgRNAとともに発現する。このデュアルニッカーゼシステムにより、ずれた位置で二本鎖切断が行われ、二本鎖切断を起こすのに充分なほど近くで2つのオフターゲットニックが生じる可能性が低くなるので、標的特異性を向上させることができる。いくつかの実施形態では、相同配向型修復による外因性核酸配列の導入を促すために、Cas9ニッカーゼ変異体を核酸修復鋳型と共発現させる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されているCasポリペプチドを操作して、そのCasポリペプチドのPAM/PFS特異性を改変できる。いくつかの実施形態では、変異体のCasポリペプチドは、PAM/PFS特異性が、親CasポリペプチドのPAM/PFS特異性とは異なる。例えば、オフターゲット部位を減少させるか、特異性を向上させるか、またはPAM/PFS認識要件を排除するために、天然のCasタンパク質を改変して、その変異体Casポリペプチドが認識するPAM/PFS配列を改変できる。いくつかの実施形態では、Casタンパク質を改変して、PAM/PFS認識配列の長さを長くできる。いくつかの実施形態では、そのPAM認識配列の長さは、少なくとも4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個または15個のアミノ酸の長さである。指向性進化法を用いて、異なるPAM/PFS配列を認識し、及び/またはオフターゲット活性が低減されたCasポリペプチドを作製できる。Casポリペプチドの指向性進化法で使用できる例示的な方法及びシステムは、例えば、Esvelt et al.Nature 2011,472(7344):499-503に記載されている。
例示的なCas変異体は、国際PCT公開第WO2015/161276号及びKonermann et al.,Cell 173(2018),665-676に記載されており、これらは、参照により、その全体が本明細書に援用される。
3.gRNA
本開示は、部位特異的改変ポリペプチドを所定の標的核酸配列に誘導するガイドRNA(gRNA)を提供する。gRNAは、核酸ターゲティングセグメント及びタンパク質結合セグメントを含む。gRNAの核酸ターゲティングセグメントは、その標的核酸内の配列と相補的であるヌクレオチド配列を含む。したがって、gRNAの核酸ターゲティングセグメントは、配列特異的な形で、ハイブリダイゼーション(すなわち塩基対形成)によって標的核酸と相互作用し、gRNAが結合する、標的核酸内の位置を、その核酸ターゲティングセグメントのヌクレオチド配列が決定する。gRNAの核酸ターゲティングドメインセグメントを(例えば遺伝子操作によって)改変して、標的核酸配列内のいずれかの所望の配列にハイブリダイズさせることができる。
ガイドRNAのタンパク質結合セグメントは、部位特異的改変ポリペプチド(例えばCasタンパク質)と相互作用して、複合体を形成する。そのガイドRNAは、結合したポリペプチドを、上記の核酸ターゲティングセグメントによって、標的核酸内の所定のヌクレオチド配列に導く。ガイドRNAのタンパク質結合セグメントは、互いに相補的であるとともに、二本鎖RNAを形成する2つのヌクレオチド領域を含む。
いくつかの実施形態では、gRNAは、2つの別個のRNA分子を含む。このような実施形態では、その2つのRNA分子はそれぞれ、互いに相補的であるヌクレオチド領域であって、その2つのRNA分子のその相補的なヌクレオチドがハイブリダイズして、二本鎖RNAのタンパク質結合セグメントを形成するようになっているヌクレオチド領域を含む。いくつかの実施形態では、gRNAは、単一のRNA分子(sgRNA)を含む。
標的座位に対する、gRNAの特異性は、その核酸結合セグメントの配列によって媒介され、その核酸結合セグメントは、その標的座位内の標的核酸配列と相補的である約20個のヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、その対応する標的核酸配列は、およそ20ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、本開示のgRNA配列の核酸結合セグメントは、標的座位内の標的核酸配列と少なくとも90%相補的である。いくつかの実施形態では、本開示のgRNA配列の核酸結合セグメントは、標的座位内の標的核酸配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%相補的である。いくつかの実施形態では、本開示のgRNA配列の核酸結合セグメントは、標的座位内の標的核酸配列と100%相補的である。いくつかの実施形態では、その標的核酸配列は、RNA標的配列である。いくつかの実施形態では、その標的核酸配列は、DNA標的配列である。
いくつかの実施形態では、その標的座位内の標的核酸配列を変更しなければならない。例えば、標的核酸配列の変更を行うことができるのは、使用するCasタンパク質が変更され、その新たなCasタンパク質が、異なるPAMを有するからである。本明細書には、明細部分及び本明細書に示されている表に、gRNAの標的核酸配列の例が数多く示されている。これらの標的核酸配列のいずれも、所定の遺伝子の標的座位内において、その標的核酸配列を5’または3’側に移動させることによって変更できる。いくつかの実施形態では、所定の遺伝子の標的座位内において、標的核酸配列を最大で100bp分、5’または3’側に移動させる。別の実施形態では、所定の遺伝子の標的座位内において、標的核酸配列を最大で1bp、2bp、3bp、4bp、5bp、6bp、7bp、8bp、9bp、10bp、11bp、12bp、13bp、14bp、15bp、16bp、17bp、18bp、19bp、20bp、21bp、22bp、23bp、24bp、25bp、30bp、35bp、40bp、45bp、50bp、55bp、60bp、65bp、70bp、75bp、80bp、85bp、90bpまたは95bp分、5’または3’側に移動させる。
いくつかの実施形態では、本発明の遺伝子調節システムは、gRNA分子を少なくとも2つ含み、そのgRNA分子の少なくとも1つは、SOCS1を標的とする核酸結合セグメントを含む(すなわち、SOCS1を標的とするgRNAである)。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)によってコードされるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)によってコードされるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号7~151のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号7~151のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合する。例示的なSOCS1標的DNA配列は、表12及び表13に示されている。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号7~151のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるDNA配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号7~151のうちの1つと100%同一であるDNA配列によってコードされる。そのSOCS1を標的とするgRNAの核酸結合セグメントをコードする例示的なDNA配列は、表12及び表13に示されている。
Figure 2022519595000029
Figure 2022519595000030
Figure 2022519595000031
Figure 2022519595000032
Figure 2022519595000033
いくつかの実施形態では、本発明の遺伝子調節システムは、gRNA分子を少なくとも2つ含み、そのgRNA分子の少なくとも1つは、PTPN2を標的とする核酸結合セグメントを含む(すなわち、PTPN2を標的とするgRNAである)。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)によってコードされるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)によってコードされるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号185~207のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号185~207のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合する。例示的なPTPN2標的DNA配列は、表14及び表15に示されている。
いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号185~207のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるDNA配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号185~207のうちの1つと100%同一であるDNA配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号272~375のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるDNA配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号272~375のうちの1つと100%同一であるDNA配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号272~308のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるDNA配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号272~308のうちの1つと100%同一であるDNA配列によってコードされる。そのPTPN2を標的とするgRNAの核酸結合セグメントをコードする例示的なDNA配列は、表14及び表15に示されている。
Figure 2022519595000034
Figure 2022519595000035
Figure 2022519595000036
Figure 2022519595000037
Figure 2022519595000038
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、gRNA分子を少なくとも2つ含み、そのgRNA分子の少なくとも1つは、ZC3H12Aを標的とする核酸結合セグメントを含む(すなわち、ZC3H12Aを標的とするgRNAである)。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)によってコードされるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)によってコードされるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号208~230のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号208~230のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合する。例示的なZC3H12A標的DNA配列は、表16及び表17に示されている。
いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号208~230のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるDNA配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号208~230のうちの1つと100%同一であるDNA配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号376~812のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるDNA配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号376~812のうちの1つと100%同一であるDNA配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号376~575のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるDNA配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号376~575のうちの1つと100%同一であるDNA配列によってコードされる。そのZC3H12Aを標的とするgRNAの核酸結合セグメントをコードする例示的なDNA配列は、表16及び表17に示されている。
Figure 2022519595000039
Figure 2022519595000040
Figure 2022519595000041
Figure 2022519595000042
Figure 2022519595000043
Figure 2022519595000044
Figure 2022519595000045
Figure 2022519595000046
Figure 2022519595000047
Figure 2022519595000048
Figure 2022519595000049
Figure 2022519595000050
Figure 2022519595000051
Figure 2022519595000052
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、gRNA分子を少なくとも2つ含み、そのgRNA分子の少なくとも1つは、SOCS1を標的とする核酸結合セグメントを含み(すなわち、SOCS1を標的とするgRNAである)、そのgRNA分子の少なくとも1つは、PTPN2を標的とする核酸結合セグメントを含む(すなわち、PTPN2を標的とするgRNAである)。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)内のDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)内のDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)内のDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)内のDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号7~151のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号185~207のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号7~151のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合し、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号185~207のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合する。例示的なSOCS1標的DNA配列は、表12及び表13に示されており、例示的なPTPN2標的DNA配列は、表14及び表15に示されている。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号7~151のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるDNA配列によってコードされ、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号185~207のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるDNA配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号7~151のうちの1つと100%同一であるDNA配列によってコードされ、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号185~207のうちの1つと100%同一であるDNA配列によってコードされる。そのSOCS1を標的とするgRNAの核酸結合セグメントをコードする例示的なDNA配列は、表12及び表13に示されており、そのPTPN2を標的とするgRNAの核酸結合セグメントをコードする例示的なDNA配列は、表14及び表15に示されている。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、gRNA分子を少なくとも2つ含み、そのgRNA分子の少なくとも1つは、SOCS1を標的とする核酸結合セグメントを含み(すなわち、SOCS1を標的とするgRNAである)、そのgRNA分子の少なくとも1つは、ZC3H12Aを標的とする核酸結合セグメントを含む(すなわち、ZC3H12Aを標的とするgRNAである)。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)内のDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)内のDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、SOCS1遺伝子(配列番号1)またはSocs1遺伝子(配列番号2)内のDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)内のDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、表3または表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号7~151のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号208~230のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号7~151のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号208~230のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合する。例示的なSOCS1標的DNA配列は、表12及び表13に示されており、例示的なZC3H12A標的DNA配列は、表16及び表17に示されている。
いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号7~151のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるDNA配列によってコードされ、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号208~230のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるDNA配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、そのSOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号7~151のうちの1つと100%同一であるDNA配列によってコードされ、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号208~230のうちの1つと100%同一であるDNA配列によってコードされる。そのSOCS1を標的とするgRNAの核酸結合セグメントをコードする例示的なDNA配列は、表12及び表13に示されており、そのZC3H12Aを標的とするgRNAの核酸結合セグメントをコードする例示的なDNA配列は、表16及び表17に示されている。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、gRNA分子を少なくとも2つ含み、そのgRNA分子の少なくとも1つは、PTPN2を標的とする核酸結合セグメントを含み(すなわち、PTPN2を標的とするgRNAである)、そのgRNA分子の少なくとも1つは、ZC3H12Aを標的とする核酸結合セグメントを含む(すなわち、ZC3H12Aを標的とするgRNAである)。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)内のDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)内のDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、PTPN2遺伝子(配列番号3)またはPtpn2遺伝子(配列番号4)内のDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、ZC3H12A遺伝子(配列番号5)またはZc3h12a遺伝子(配列番号6)内のDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、表5または表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、表7または表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列と100%同一である標的DNA配列に結合する。
いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号185~207のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号208~230のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一である標的DNA配列に結合する。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号185~207のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合し、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号208~230のうちの1つと100%同一である標的DNA配列に結合する。例示的なPTPN2標的DNA配列は、表14及び表15に示されており、例示的なZC3H12A標的DNA配列は、表16及び表17に示されている。
いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号185~207のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるDNA配列によってコードされ、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号208~230のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるDNA配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、そのPTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号185~207のうちの1つと100%同一であるDNA配列によってコードされ、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAの核酸結合セグメントは、配列番号208~230のうちの1つと100%同一であるDNA配列によってコードされる。そのPTPN2を標的とするgRNAの核酸結合セグメントをコードする例示的なDNA配列は、表14及び表15に示されており、そのZC3H12Aを標的とするgRNAの核酸結合セグメントをコードする例示的なDNA配列は、表16及び表17に示されている。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されているgRNA配列の核酸結合セグメントは、特定の標的座位または標的遺伝子に特有である標的配列を特定するための、当該技術分野において知られているアルゴリズム(例えばCas-OFF finder)を用いて、オフターゲット結合を最小限にするように設計されている。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されているgRNAは、ヌクレアーゼに対する安定性を付与する1つ以上の改変ヌクレオシドまたは改変ヌクレオチドを含むことができる。このような実施形態では、これらの改変gRNAは、非改変gRNAと比べて、自然免疫の低下を誘発し得る。「自然免疫応答」という用語には、概ねウイルスまたは細菌由来の一本鎖核酸を含む外因性核酸に対する細胞応答が含まれ、その応答には、サイトカイン、特にインターフェロンの発現及び放出、ならびに細胞死の誘導が伴う。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されているgRNAは、5’末端または5’末端近傍(例えば、その5’末端から1~10ヌクレオチド、1~5ヌクレオチドまたは1~2ヌクレオチド以内)が改変されている。いくつかの実施形態では、gRNAの5’末端は、真核mRNAのキャップ構造またはキャップアナログ(例えば、G(5’)ppp(5’)Gというキャップアナログ、m7G(5’)ppp(5’)Gというキャップアナログまたは3’-O-Me-m7G(5’)ppp(5’)Gというアンチリバースキャップアナログ(ARCA))を含めることによって改変されている。いくつかの実施形態では、in vitroで転写させたgRNAが、ホスファターゼ(例えば仔ウシ腸アルカリホスファターゼ)で処理して5’三リン酸基を除去することによって改変されている。いくつかの実施形態では、gRNAは、その3’末端またはその3’末端近傍(例えば、その3’末端から1~10ヌクレオチド、1~5ヌクレオチドまたは1~2ヌクレオチド以内)に改変を含む。例えば、いくつかの実施形態では、gRNAの3’末端は、1つ以上(例えば、25~200個)のアデニン(A)残基を付加することによって改変されている。
いくつかの実施形態では、改変ヌクレオシド及び改変ヌクレオチドは、gRNAに存在できるが、他の遺伝子調節システム、例えば、mRNA、RNAiまたはsiRNAベースのシステムにも存在し得る。いくつかの実施形態では、改変ヌクレオシド及び改変ヌクレオチドは、
(a)結合していないリン酸酸素及び/またはホスホジエステル骨格結合において結合しているリン酸酸素のうちの1つ以上のうちの一方または両方の改変、例えば置換、
(b)リボース糖の構成要素、例えば、リボース糖の2’ヒドロキシルの改変、例えば置換、
(c)リン酸部分の「デホスホ」リンカーへの大幅な置換、
(d)天然の核酸塩基の改変または置換、
(e)リボース-リン酸骨格の置換または改変、
(f)オリゴヌクレオチドの3’末端または5’末端の改変、例えば、末端のリン酸基の除去、改変もしくは置換、またはある部分のコンジュゲーション、ならびに
(g)糖の改変、
のうちの1つ以上を含むことができる。
いくつかの実施形態では、上に列挙した改変を組み合わせて、改変を2個、3個、4個または5個以上有し得る改変ヌクレオシド及び改変ヌクレオチドをもたらすことができる。例えば、いくつかの実施形態では、改変ヌクレオシドまたは改変ヌクレオチドは、改変糖及び改変核酸塩基を有することができる。いくつかの実施形態では、gRNAのすべての塩基が改変されている。いくつかの実施形態では、gRNA分子のリン酸基のすべてが、それぞれホスホロチオエート基に置き換わっている。
いくつかの実施形態では、例えば、ゲノム全体における総オフターゲット活性を最小限にするために、ソフトウェアツールを用いて、ユーザーの標的配列内におけるgRNAの選択を最適化することができる。オフターゲット活性は、切断以外であってもよい。例えば、S.pyogenes Cas9を用いる場合の考え得る各gRNAの選択を行う際には、ソフトウェアツールによって、ゲノム全体において、ある特定の数(例えば、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個または10個)以下のミスマッチ塩基対を含むすべての潜在的オフターゲット配列(NAGまたはNGGのいずれかのPAMの直前に位置する)を特定できる。各オフターゲット配列における切断効率は、例えば、実験によって導出した重み付けスキームを用いて予測することができる。そして、考え得る各gRNAをオフターゲット切断の総予測数によってランク付けし、上位のgRNAは、オンターゲット切断の可能性が最も高く、オフターゲット切断の可能性が最も低いgRNAとなる。そのツールには、他の機能、例えば、gRNAベクターの構築用試薬の自動設計、オンターゲットSurveyorアッセイ用プライマーの設計、次世代シーケンシングによってオフターゲット切断のハイスループットの検出及び定量を行うためのプライマーの設計の機能も含まれていることがある。
IV.改変免疫エフェクター細胞の作製方法
いくつかの実施形態では、本開示は、改変免疫エフェクター細胞の作製方法を提供する。いくつかの実施形態では、その方法は、遺伝子調節システムを免疫エフェクター細胞集団に導入することを含み、その遺伝子調節システムは、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる。
本明細書に記載されている遺伝子調節システム、例えば、核酸ベース、タンパク質ベースまたは核酸/タンパク質ベースのシステムの構成成分は、様々な送達方法及び製剤を用いて、様々な形態で標的細胞に導入できる。いくつかの実施形態では、そのシステムの1つ以上の構成成分をコードするポリヌクレオチドを組み換えベクター(例えば、ウイルスベクターまたはプラスミド)によって送達する。いくつかの実施形態では、そのシステムが、2つ以上の構成成分を含む場合には、ベクターは、そのシステムの構成成分をそれぞれコードする複数のポリヌクレオチドを含んでよい。いくつかの実施形態では、そのシステムが、2つ以上の構成成分を含む場合には、複数のベクターを用いてもよく、その各ベクターは、そのシステムの特定の構成成分をコードするポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、ベクターは、シグナルペプチド(例えば、核局在化、核小体局在化、ミトコンドリア局在化のためのシグナルペプチド)をコードする配列が、そのシステムの1つ以上の構成成分をコードするポリヌクレオチドに融合されたものも含んでよい。例えば、ベクターは、そのシステムの、1つ以上の構成成分をコードするポリヌクレオチドに融合された核局在化配列(例えば、SV40に由来する核局在化配列)を含んでよい。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムの細胞への導入は、in vitroで行う。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムの細胞への導入は、in vivoで行う。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムの細胞への導入は、ex vivoで行う。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている遺伝子調節システムの、1つ以上の構成成分をコードするポリヌクレオチドを含む組み換えベクターは、ウイルスベクターである。好適なウイルスベクターとしては、ワクシニアウイルス、ポリオウイルス、アデノウイルス(例えば、Li et al.,Invest Opthalmol Vis Sci 35:2543 2549,1994、Borras et al.,Gene Ther 6:515 524,1999、Li and Davidson,PNAS 92:7700 7704,1995、Sakamoto et al.,H Gene Ther 5:1088 1097,1999、WO94/12649、WO93/03769、WO93/19191、WO94/28938、WO95/11984及びWO95/00655を参照されたい)、アデノ随伴ウイルス(例えば、米国特許第7,078,387号、Ali et al.,Hum Gene Ther 9:81 86,1998、Flannery et al.,PNAS 94:6916 6921,1997、Bennett et al.,Invest Opthalmol Vis Sci 38:2857 2863,1997、Jomary et al.,Gene Ther 4:683 690,1997、Rolling et al.,Hum Gene Ther 10:641 648,1999、Ali et al.,Hum Mol Genet 5:591 594,1996、SrivastavaによるWO93/09239、Samulski et al.,J.Vir.(1989)63:3822-3828、Mendelson et al.,Virol.(1988)166:154-165及びFlotte et al.,PNAS(1993)90:10613-10617を参照されたい)、SV40、単純ヘルペスウイルス、ヒト免疫不全ウイルス(例えば、Miyoshi et al.,PNAS 94:10319 23,1997、Takahashi et al.,J Virol 73:7812 7816,1999を参照されたい)をベースとするウイルスベクター、レトロウイルスベクター(例えば、マウス白血病ウイルス、脾臓壊死ウイルス、ならびにラウス肉腫ウイルス、ハーベイ肉腫ウイルス、トリ白血病ウイルス、レンチウイルス、ヒト免疫不全ウイルス、骨髄増殖性肉腫ウイルス及び乳癌ウイルスのようなレトロウイルスに由来するベクター)などが挙げられるが、これらに限らない。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている遺伝子調節システムの、1つ以上の構成成分をコードするポリヌクレオチドを含む組み換えベクターは、プラスミドである。数多くの好適なプラスミド発現ベクターが当業者に知られており、多くは市販されている。例えば、真核宿主細胞用では、pXT1、pSG5(Stratagene)、pSVK3、pBPV、pMSG及びpSVLSV40(Pharmacia)というベクターが供給されている。しかしながら、宿主細胞と適合するものであれば、いずれの他のプラスミドベクターも使用し得る。使用する細胞の種類及び遺伝子調節システムに応じて、構成的プロモーター、誘導性プロモーター、転写エンハンサーエレメント、転写ターミネーターなどを含め、多くの好適な転写調節エレメント及び翻訳調節エレメントのうちのいずれかを発現ベクターで用いてよい(例えば、Bitter et al.(1987)Methods in Enzymology,153:516-544を参照されたい)。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている遺伝子調節システムの、1つ以上の構成成分をコードするポリヌクレオチド配列は、調節エレメント、例えば、プロモーターのような転写調節エレメントに機能可能に連結されている。この転写調節エレメントは、真核細胞(例えば、哺乳動物細胞)または原核細胞(例えば、細菌細胞もしくは古細菌細胞)のいずれかで機能するものであってよい。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている遺伝子調節システムの、1つ以上の構成成分をコードするポリヌクレオチド配列は、原核細胞及び真核細胞の両方でポリヌクレオチドの発現を可能にする複数の調節エレメントに機能可能に連結されている。使用する細胞の種類及び遺伝子調節システムに応じて、構成的プロモーター、誘導性プロモーター、転写エンハンサーエレメント、転写ターミネーターなどを含め、多くの好適な転写調節エレメント及び翻訳調節エレメントのうちのいずれかを発現ベクターで用いてよい(例えば、Bitter et al.(1987)Methods in Enzymology,153:516-544を参照されたい)。
好適な真核生物プロモーター(真核細胞で機能するプロモーターを含む)の非限定的な例としては、サイトメガロウイルス(CMV)前初期プロモーター、単純ヘルペスウイルス(HSV)チミジンキナーゼプロモーター、初期SV40プロモーター及び後期SV40プロモーター、レトロウイルスに由来する長鎖末端反復配列(LTR)プロモーター、ならびにマウスメタロチオネイン-Iプロモーターが挙げられる。適切なベクター及びプロモーターの選択は充分に、当業者のレベルの範囲内である。その発現ベクターは、翻訳開始のためのリボソーム結合部位、及び転写ターミネーターも含んでよい。その発現ベクターは、発現を増幅させるための適切な配列も含んでよい。その発現ベクターは、部位特異的改変ポリペプチドに融合されるタンパク質タグ(例えば、6×Hisタグ、ヘマグルチニンタグ、緑色蛍光タンパク質など)をコードするヌクレオチド配列も含み、それにより、キメラポリペプチドが得られるようになっていてもよい。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている遺伝子調節システムの、1つ以上の構成成分をコードするポリヌクレオチド配列は、誘導性プロモーターに機能可能に連結されている。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている遺伝子調節システムの、1つ以上の構成成分をコードするポリヌクレオチド配列は、構成的プロモーターに機能可能に連結されている。
ポリヌクレオチド及び組み換えベクターを宿主細胞に導入する方法は、当該技術分野において知られており、いずれかの既知の方法を用いて、遺伝子調節システムの構成成分を細胞に導入できる。好適な方法としては、例えば、ウイルス感染、バクテリオファージ感染、トランスフェクション、コンジュゲーション、プロトプラスト融合、リポフェクション、エレクトロポレーション、リン酸カルシウム沈殿、ポリエチレンイミン(PEI)仲介トランスフェクション、DEAE-デキストラン仲介トランスフェクション、リポソーム仲介トランスフェクション、粒子銃技術、リン酸カルシウム沈殿、直接マイクロインジェクション、ナノ粒子仲介核酸送達(例えば、Panyam et al.,Adv Drug Deliv Rev.2012 Sep 13.pii:S0169-409X(12)00283-9を参照されたい)、マイクロフルイディクス送達方法(例えば、国際PCT公開第WO2013/059343号を参照されたい)などが挙げられる。いくつかの実施形態では、エレクトロポレーションによる送達は、細胞と、遺伝子調節システムの構成成分とをカートリッジ、チャンバーまたはキュベット内で混合すること、ならびに電気的刺激を所定の期間及び振幅で1回以上加えることを含む。いくつかの実施形態では、細胞と、遺伝子調節システムの構成成分との混合物をカートリッジ、チャンバーまたはキュベットに送る装置(例えばポンプ)に連結した反応容器で、細胞を遺伝子調節システムの構成成分と混合し、電気的刺激を1回以上、所定の期間及び振幅で加えた後、その細胞を第2の反応容器に送る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている遺伝子調節システムの、1つ以上の構成成分、または遺伝子調節システムの、1つ以上の構成成分をコードするポリヌクレオチド配列は、トランスポゾン、ナノ粒子(例えば脂質ナノ粒子)、リポソーム、エクソソーム、弱毒化細菌またはウイルス様粒子のような、ウイルス以外の送達ビヒクルで、細胞に導入する。いくつかの実施形態では、そのビヒクルは、弱毒化細菌(例えば、Listeria monocytogenes、ある特定のSalmonella株、Bifidobacterium longum及び改変Escherichia coliを含め、天然の細菌または人工的に操作されて、侵襲性であるが、発病を防ぐように弱毒化されている細菌)、標的特異的な細胞に対して栄養特異的及び組織特異的なトロピズムを有する細菌、標的細胞特異性を変化させるために、表面タンパク質が改変された細菌である。いくつかの実施形態では、そのビヒクルは、遺伝子改変バクテリオファージ(例えば、パッケージング能が大きく、免疫原性が小さめであり、哺乳動物のプラスミド保持配列を含み、ターゲティングリガンドが組み込まれた操作ファージ)である。いくつかの実施形態では、そのビヒクルは、哺乳動物のウイルス様粒子である。例えば、(例えば、「空の」粒子を精製してから、ex vivoでウイルスを所望のカーゴとともにアセンブルすることによって)改変ウイルス粒子を作製できる。そのビヒクルを操作して、ターゲティングリガンドを組み込んで、標的組織特異性を改変することもできる。いくつかの実施形態では、そのビヒクルは、生体リポソームである。例えば、その生体リポソームは、ヒト細胞に由来するリン脂質ベースの粒子(例えば、赤血球ゴースト(対象に由来する赤血球を溶血させ、球体構造にしたものであり、組織ターゲティングは、様々な組織特異的または細胞特異的リガンドの結合によって実現できる))、分泌エクソソーム、すなわち、対象から得られる、エンドサイトーシス由来の膜結合型ナノベシクル(30~100nm)(例えば、様々な種類の細胞から産生され得るので、ターゲティングリガンドを必要とすることなく、細胞に取り込ませることができる)である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞の作製方法は、免疫エフェクター細胞集団を試料から得ることを含む。いくつかの実施形態では、試料は、組織試料、流体試料、細胞試料、タンパク質試料、DNA試料またはRNA試料を含む。いくつかの実施形態では、組織試料は、いずれの種類の組織に由来してもよく、その組織としては、皮膚、毛髪(毛根を含む)、骨髄、骨、筋肉、唾液腺、食道、胃、小腸(例えば、十二指腸、空腸もしくは回腸の組織)、大腸、肝臓、胆嚢、膵臓、肺、腎臓、膀胱、子宮、卵巣、膣、胎盤、精巣、甲状腺、副腎、心臓組織、胸腺、脾臓、リンパ節、脊髄、脳、眼、耳、舌、軟骨、白色脂肪組織または褐色脂肪組織が挙げられるが、これらに限らない。いくつかの実施形態では、組織試料は、がん性腫瘍、前がん性腫瘍または非がん性腫瘍に由来してもよい。いくつかの実施形態では、流体試料は、口腔スワブ、血液、血漿、口腔粘膜、膣粘膜、末梢血、臍帯血、唾液、精液(semen)、尿、腹水、胸膜液、髄液、肺洗浄液、涙、汗、精液(semen)、精液(seminal fluid)、精漿、前立腺液、射精前液(クーパー液)、排泄物、脳脊髄液、リンパ、1つ以上の細胞集団を含む細胞培養培地、1つ以上の細胞集団を含む緩衝化液などを含む。
いくつかの実施形態では、その試料を処理して、免疫エフェクター細胞のような特定の種類の細胞をその試料の残部から濃縮または単離する。ある特定の実施形態では、その試料は末梢血試料であり、その末梢血試料に対しては、後で白血球アフェレーシスを行って、赤血球及び血小板を分離するとともに、リンパ球を単離する。いくつかの実施形態では、その試料は、免疫エフェクター細胞を単離または濃縮できるロイコパックである。いくつかの実施形態では、その試料は、腫瘍試料であって、さらに処理して、その腫瘍に存在するリンパ球を単離する(すなわち、腫瘍浸潤リンパ球を単離する)腫瘍試料である。
いくつかの実施形態では、単離したその免疫エフェクター細胞を培養増殖させて、増殖させた免疫エフェクター細胞集団を作製する。その増殖プロセスの最中には、培養系に、1つ以上の活性化因子または成長因子を加えてよい。例えば、いくつかの実施形態では、1つ以上のサイトカイン(IL-2、IL-15及び/またはIL-7など)を培養系に加えて、細胞の増殖(proliferation)及び増殖(expansion)を増強及び促進することができる。いくつかの実施形態では、抗CD3抗体のような1つ以上の活性化抗体を培養系に加えて、細胞の増殖(proliferation)及び増殖(expansion)を増強または促進してよい。いくつかの実施形態では、その免疫エフェクター細胞は、増殖プロセスの際に、フィーダー細胞と共培養してよい。いくつかの実施形態では、本発明で提供する方法は、1回以上の増殖フェーズを含む。例えば、いくつかの実施形態では、その免疫エフェクター細胞は、試料から単離した後に増殖させ、増殖を休止させてから、再び増殖させることができる。いくつかの実施形態では、その免疫エフェクター細胞は、ある一連の増殖条件で増殖させた後に、第2の異なる一連の増殖条件で、第2ラウンドの増殖を行うことができる。免疫細胞のex vivo増殖法は、例えば、米国特許出願公開第20180282694号及び同第20170152478号、ならびに米国特許第8,383,099号及び同第8,034,334号に記載されているように、当該技術分野において知られている。
培養プロセス及び増殖プロセスのいずれかの時点に、本明細書に記載されている遺伝子調節システムを免疫エフェクター細胞に導入して、改変免疫エフェクター細胞集団を作製できる。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、試料から免疫エフェクター細胞を濃縮した直後に、免疫エフェクター細胞集団に導入する。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、1つ以上の増殖プロセスの前、そのプロセスの最中またはそのプロセスの後に、免疫エフェクター細胞集団に導入する。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、免疫エフェクター細胞を試料から濃縮するかまたは対象から採取するかした直後、かつあらゆる増殖ラウンドの前に、免疫エフェクター細胞集団に導入する。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、第1ラウンドの増殖の後、かつ第2ラウンドの増殖の前に、免疫エフェクター細胞集団に導入する。いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、第1ラウンド及び第2ラウンドの増殖の後に、免疫エフェクター細胞集団に導入する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている方法によって作製した改変免疫エフェクター細胞は、直ちに使用してよい。あるいは、その細胞は、液体窒素温度で凍結して、長期間保存し、解凍して、再生できるようにしてよい。このような場合には、その細胞は通常、10%ジメチルスルホキシド(DMSO)、50%血清、40%緩衝化媒体、または細胞を同様の凍結温度で保存する目的で当該技術分野において一般的に用いられているような何らかの他の同様の溶液で凍結させ、凍結した培養細胞を解凍するためのものとして当該技術分野において一般的に知られている方式で解凍することになる。
いくつかの実施形態では、本発明の改変免疫エフェクター細胞は、in vitroにおいて、様々な培養条件下で培養してよい。その細胞は、培養増殖、すなわち、その細胞の増殖を促す条件下で成長させてよい。培養培地は、液体または半固体、例えば、寒天、メチルセルロースなどを含むものであってよい。その細胞集団は、ウシ胎児血清(約5~10%)、L-グルタミン、チオール、特に2-メルカプトエタノール、ならびに抗生物質、例えば、ペニシリン及びストレプトマイシンが通常添加されたイスコブ改変DMEMまたはRPMI1640のような適切な栄養培地に懸濁させてよい。その培養液は、制御性T細胞が応答する成長因子を含んでよい。成長因子とは、本明細書で定義する場合、膜貫通受容体に対する特異的作用を通じて、培養細胞または無傷の組織内の細胞のいずれの生存、成長及び/または分化も促すことができる分子である。成長因子には、ポリペプチド及び非ポリペプチドの因子が含まれる。
A.CRISPR/Casシステムを用いた、改変免疫エフェクター細胞の作製
いくつかの実施形態では、改変免疫エフェクター細胞の作製方法は、標的DNA配列と、gRNA及びCasポリペプチドを含む複合体とを接触させることを伴う。上で論じたように、gRNA及びCasポリペプチドが複合体を形成し、そのgRNAのDNA結合ドメインが、その複合体を標的DNA配列に導き、そのCasタンパク質(または酵素活性が不活性なCasタンパク質に融合された異種タンパク質)が、標的DNA配列を改変する。いくつかの実施形態では、この複合体は、gRNA及びCasタンパク質(またはgRNA及びCasタンパク質をコードするポリヌクレオチド)を細胞に導入した後に、細胞内で形成される。いくつかの実施形態では、Casタンパク質をコードする核酸は、DNA核酸であり、細胞にトランスダクションによって導入する。いくつかの実施形態では、CRISPR/Cas遺伝子編集システムのCas9及びgRNAの構成成分は、単一のポリヌクレオチド分子によってコードされる。いくつかの実施形態では、Casタンパク質及びgRNAの構成成分をコードするポリヌクレオチドは、ウイルスベクターに含まれており、ウイルストランスダクションによって細胞に導入する。いくつかの実施形態では、CRISPR/Cas遺伝子編集システムのCas9及びgRNAの構成成分は、異なるポリヌクレオチド分子によってコードされる。いくつかの実施形態では、Casタンパク質をコードするポリヌクレオチドは、第1のウイルスベクターに含まれ、gRNAをコードするポリヌクレオチドは、第2のウイルスベクターに含まれる。この実施形態のいくつかの態様では、第2のウイルスベクターよりも前に、第1のウイルスベクターを細胞に導入する。この実施形態のいくつかの態様では、第1のウイルスベクターよりも前に、第2のウイルスベクターを細胞に導入する。このような実施形態では、それらのベクターが組み込まれることにより、Cas9及びgRNAの構成成分の発現が持続する。しかしながら、一部の種類の細胞では、Cas9の発現の持続により、オフターゲット変異及びオフターゲット切断が増加し得る。したがって、いくつかの実施形態では、トランスフェクションによって、Casタンパク質をコードするmRNA核酸配列を細胞集団に導入してもよい。このような実施形態では、Cas9の発現は、時間とともに減少することになり、オフターゲット変異部位またはオフターゲット切断部位の数を減少し得る。
いくつかの実施形態では、この複合体は、gRNA分子及びCasタンパク質を一緒に混合し、複合体を形成させるのに充分な期間にわたってインキュベートすることによって、無細胞システムで形成させる。続いて、標的DNA配列を改変する目的で、予め形成したこの複合体であって、gRNA及びCasタンパク質を含む複合体(本明細書では、CRISPR-リボ核タンパク質(CRISPR-RNP)という)を細胞に導入できる。
B.shRNAシステムを用いた、改変免疫エフェクター細胞の作製
いくつかの実施形態では、改変免疫エフェクター細胞の作製方法は、標的遺伝子のmRNA転写物と相補的である配列を有する1つ以上のshRNA分子をコードする1つ以上のDNAポリヌクレオチドを細胞に導入することを含む。小さな遺伝子カセットを介して、所定のDNA配列を細胞核に導入することによって、免疫エフェクター細胞を改変して、shRNAを作製することができる。レトロウイルス及びレンチウイルスの両方を用いて、shRNAをコードするDNAを免疫エフェクター細胞に導入することができる。導入されたDNAは、細胞自体のDNAの一部となることも、または核内に存続することもでき、その細胞機構に対して、shRNAを産生するように命令する。shRNAは、その細胞内のダイサーまたはAgo2の媒介によるスライサー活性によって処理して、RNAiの媒介による遺伝子ノックダウンを誘導し得る。
V.組成物及びキット
「組成物」という用語は、本明細書で使用する場合、本明細書に記載されている遺伝子調節システムまたは改変免疫エフェクター細胞の製剤であって、対象または細胞に投与または送達できる製剤を指す。典型的には、製剤は、あらゆる生理学的に許容可能な組成物(その誘導体及び/またはプロドラッグ、溶媒和物、立体異性体、ラセミ体もしくは互変異性体を含む)を、いずれかの生理学的に許容可能な担体、希釈剤及び/または賦形剤とともに含む。「治療用組成物」または「医薬組成物」(本明細書では同義的に用いられている)は、特定の疾患もしくは障害を治療するために、対象に投与するか、または1つ以上の内在性標的遺伝子を改変するために、細胞と接触させることができる、遺伝子調節システムまたは改変免疫エフェクター細胞の組成物である。
「薬学的に許容可能な」という表現は、本明細書では、妥当な医学的判断の範囲内で、過度の毒性、刺激性、アレルギー反応またはその他の問題もしくは合併症を引き起こさずに、ヒト及び動物の組織と接触させて使用するのに適するとともに、合理的な効果/リスク比に釣り合う化合物、材料、組成物及び/または剤形を指す目的で使用する。
本明細書で使用する場合、「薬学的に許容可能な担体、希釈剤または賦形剤」には、ヒト及び/または飼育動物での使用が認められるものとして、米国食品医薬品局から認可されているいずれのアジュバント、担体、賦形剤、流動化剤、甘味剤、希釈剤、保存剤、色素/着色剤、香味増強剤、界面活性剤、湿潤剤、分散剤、懸濁化剤、安定剤、等張化剤、溶媒、界面活性剤及び/または乳化剤も含まれるが、これらに限らない。例示的な薬学的に許容可能な担体としては、ラクトース、グルコース及びスクロースのような糖、コーンスターチ及びバレイショデンプンのようなデンプン、セルロース、及びナトリウムカルボキシメチルセルロース、エチルセルロース及び酢酸セルロースのようなその誘導体、トラガカント、麦芽、ゼラチン、タルク、カカオ脂、ワックス、動物性油脂及び植物性油脂、パラフィン、シリコーン、ベントナイト、ケイ酸、酸化亜鉛、ラッカセイ油、綿実油、ベニバナ油、ゴマ油、オリーブ油、コーン油及び大豆油のような油、プロピレングリコールのようなグリコール、グリセリン、ソルビトール、マンニトール及びポリエチレングリコールのようなポリオール、オレイン酸エチル及びラウリン酸エチルのようなエステル、寒天、水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウムのような緩衝剤、アルギン酸、パイロジェンフリー水、等張食塩水、リンゲル液、エチルアルコール、リン酸緩衝液、ならびに医薬製剤で用いられるいずれかの他の適合物質が挙げられるが、これらに限らない。いずれの従来の媒体及び/または作用剤も、本開示の薬剤と適合性がない場合を除き、治療用組成物で用いることが企図されている。補助的な有効成分も、その組成物に組み込むことができる。
「薬学的に許容可能な塩」には、酸付加塩と塩基付加塩の両方が含まれる。薬学的に許容可能な塩には酸付加塩(タンパク質の遊離アミノ基と形成されるもの)が含まれ、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸などのような無機酸、及び酢酸、2,2-ジクロロ酢酸、アジピン酸、アルギン酸、アスコルビン酸、アスパラギン酸、ベンゼンスルホン酸、安息香酸、4-アセトアミド安息香酸、ショウノウ酸、カンファー-10-スルホン酸、カプリン酸、カプロン酸、カプリル酸、炭酸、ケイ皮酸、クエン酸、シクラミン酸、ドデシル硫酸、エタン-1,2-ジスルホン酸、エタンスルホン酸、2-ヒドロキシエタンスルホン酸、ギ酸、フマル酸、ガラクタル酸、ゲンチシン酸、グルコヘプトン酸、グルコン酸、グルクロン酸、グルタミン酸、グルタル酸、2-オキソ-グルタル酸、グリセロリン酸、グリコール酸、馬尿酸、イソ酪酸、乳酸、ラクトビオン酸、ラウリン酸、マレイン酸、リンゴ酸、マロン酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、ムチン酸、ナフタレン-1,5-ジスルホン酸、ナフタレン-2-スルホン酸、1-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸、ニコチン酸、オレイン酸、オロト酸、シュウ酸、パルミチン酸、パモ酸、プロピオン酸、ピログルタミン酸、ピルビン酸、サリチル酸、4-アミノサリチル酸、セバシン酸、ステアリン酸、コハク酸、酒石酸、チオシアン酸、pトルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、ウンデシレン酸など(これらに限らない)のような有機酸と形成される。遊離カルボキシル基と形成される塩は、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、銅、マンガン、アルミニウムの塩などのような無機塩基から誘導することもできる。有機塩基から誘導される塩としては、アンモニア、イソプロピルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン、デアノール、2-ジメチルアミノエタノール、2-ジエチルアミノエタノール、ジシクロヘキシルアミン、リシン、アルギニン、ヒスチジン、カフェイン、プロカイン、ヒドラバミン、コリン、ベタイン、ベネタミン、ベンザチン、エチレンジアミン、グルコサミン、メチルグルカミン、テオブロミン、トリエタノールアミン、トロメタミン、プリン、ピペラジン、ピペリジン、N-エチルピペリジン、ポリアミン樹脂などのような一級、二級及び三級アミン、天然の置換アミンを含む置換アミン、環状アミン、ならびに塩基性イオン交換樹脂の塩が挙げられるが、これらに限らない。特に好ましい有機塩基は、イソプロピルアミン、ジエチルアミン、エタノールアミン、トリメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、コリン及びカフェインである。
湿潤剤、乳化剤、ラウリル硫酸ナトリウム及びステアリン酸マグネシウムのような潤沢剤、着色剤、離型剤、コーティング剤、甘味剤、香味剤、矯臭剤、保存剤、ならびに抗酸化剤も、その組成物に存在し得る。
薬学的に許容可能な抗酸化剤の例としては、(1)アスコルビン酸、システイン塩酸塩、重硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウムなどのような水溶性抗酸化剤、(2)パルミチン酸アスコルビル、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、レシチン、没食子酸プロピル、α-トコフェロールなどのような油溶性抗酸化剤、及び(3)クエン酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ソルビトール、酒石酸、リン酸などのような金属キレート化剤が挙げられる。
様々な種類の投与に適する製剤に関するさらなる手引きは、Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mace Publishing Company,Philadelphia,Pa.,17th ed.(1985)に見ることができる。薬物送達法の簡潔な論評については、Langer,Science 249:1527-1533(1990)を参照されたい。
いくつかの実施形態では、本開示は、本明細書に記載されている方法を行うためのキットを提供する。いくつかの実施形態では、キットは、
(a)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子によってコードされる遺伝子産物の発現を低下させるか、もしくはその機能を改変することができる2つ以上の核酸分子、
(b)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子によってコードされる遺伝子産物の発現を低下させるか、もしくはその機能を改変することができる2つ以上の核酸分子をコードする1つ以上のポリヌクレオチド、
(c)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子によってコードされる遺伝子産物の発現を低下させるか、もしくはその機能を改変することができる2つ以上のタンパク質、
(d)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子によってコードされる遺伝子産物の発現を低下させるか、もしくはその機能を改変することができる2つ以上の改変タンパク質をコードする1つ以上のポリヌクレオチド、
(e)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子内の標的DNA配列に結合できる2つ以上のgRNA、
(f)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子内の標的DNA配列に結合できる2つ以上のgRNAをコードする1つ以上のポリヌクレオチド、
(g)gRNAと相互作用して、内在性遺伝子内の標的DNA配列を改変することができる1つ以上の部位特異的改変ポリペプチド、
(h)gRNAと相互作用して、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子内の標的DNA配列を改変することできる部位特異的改変ポリペプチドをコードする1つ以上のポリヌクレオチド、
(i)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子内の標的DNA配列に結合できる2つ以上のガイドDNA(gDNA)、
(j)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子内の標的DNA配列に結合できる2つ以上のgDNAをコードする1つ以上のポリヌクレオチド、
(k)gDNAと相互作用して、内在性遺伝子内の標的DNA配列を改変することができる1つ以上の部位特異的改変ポリペプチド、
(l)gDNAと相互作用して、内在性遺伝子内の標的DNA配列を改変することできる部位特異的改変ポリペプチドをコードする1つ以上のポリヌクレオチド、
(m)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子によってコードされる標的mRNA配列に結合できる2つ以上のgRNA、
(n)SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した2つ以上の内在性標的遺伝子によってコードされる標的mRNA配列に結合できる2つ以上のgRNAをコードする1つ以上のポリヌクレオチド、
(o)gRNAと相互作用して、内在性遺伝子によってコードされる標的mRNA配列を改変することができる1つ以上の部位特異的改変ポリペプチド、
(p)gRNAと相互作用して、内在性遺伝子によってコードされる標的mRNA配列を改変することができる部位特異的改変ポリペプチドをコードする1つ以上のポリヌクレオチド、
(q)本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞、または
(r)上記をいずれかに組み合わせたもの
を含むことができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されているキットは、1つ以上の免疫チェックポイント阻害剤をさらに含む。いくつかの免疫チェックポイント阻害剤が当該技術分野において知られており、1つ以上のがんの治療用として、FDAから認可を受けている。例えば、FDAから認可されたPD-L1阻害剤としては、アテゾリズマブ(Tecentriq(登録商標)、Genentech)、アベルマブ(Bavencio(登録商標)、Pfizer)及びデュルバルマブ(Imfinzi(登録商標)、AstraZeneca)が挙げられ、FDAから認可されたPD-1阻害剤としては、ペムブロリズマブ(Keytruda(登録商標)、Merck)及びニボルマブ(Opdivo(登録商標)、Bristol-Myers Squibb)が挙げられ、FDAから認可されたCTLA4阻害剤としては、イピリムマブ(Yervoy(登録商標)、Bristol-Myers Squibb)が挙げられる。今後、治療標的となり得る追加の抑制性免疫チェックポイント分子としては、A2AR、B7-H3、B7-H4、BTLA、IDO、LAG3(例えば、BSMによって開発中であるBMS-986016)、KIR(例えば、BSMによって開発中であるリリルマブ)、TIM3、TIGIT及びVISTAが挙げられる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されているキットは、遺伝子調節システムの、1つ以上の構成成分(またはその1つ以上の構成成分をコードする1つ以上のポリヌクレオチド)、及び当該技術分野において知られている1つ以上の免疫チェックポイント阻害剤(例えば、PD1阻害剤、CTLA4阻害剤、PDL1阻害剤など)を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されているキットは、遺伝子調節システムの、1つ以上の構成成分(またはその1つ以上の構成成分をコードする1つ以上のポリヌクレオチド)、及び抗PD1抗体(例えば、ペムブロリズマブまたはニボルマブ)を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されているキットは、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞(またはその集団)、及び当該技術分野において知られている1つ以上の免疫チェックポイント阻害剤(例えば、PD1阻害剤、CTLA4阻害剤、PDL1阻害剤など)を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されているキットは、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞(またはその集団)、及び抗PD1抗体(例えば、ペムブロリズマブまたはニボルマブ)を含む。
いくつかの実施形態では、そのキットは、遺伝子調節システムの、1つ以上の構成成分(またはその1つ以上の構成成分をコードする1つ以上のポリヌクレオチド)、ならびにその構成成分を再構成及び/または希釈するための試薬を含む。いくつかの実施形態では、遺伝子調節システムの、1つ以上の構成成分(またはその1つ以上の構成成分をコードする1つ以上のポリヌクレオチド)を含むキットは、1つ以上の追加の試薬をさらに含み、その追加の試薬は、その遺伝子調節システムを細胞に導入するための緩衝剤、洗浄緩衝液、コントロール試薬、コントロールの発現ベクターまたはRNAポリヌクレオチド、その遺伝子調節システムをDNAからin vitroで作製するための試薬などから選択できる。キットの構成成分は、別々の容器に入れることも、単一の容器内で組み合わせることもできる。
上記の構成成分に加えて、いくつかの実施形態では、キットは、そのキットの構成成分を用いて、本開示の方法を実施するための説明書をさらに含む。本開示の方法を実施するための説明書は概して、好適な記録媒体に記録されている。例えば、その説明書は、紙またはプラスチックなどのような基材に印刷されていてもよい。したがって、その説明書は、添付文書としてキット内に存在しても、キットまたはその構成成分の容器のラベルに存在してもよい(すなわち、パッケージまたはサブパッケージに付随していてもよい)。別の実施形態では、その説明書は、好適なコンピューター可読記憶媒体、例えばCD-ROM、ディスケット、フラッシュドライブなどに存在する電子記憶データファイルとして存在する。さらに別の実施形態では、実際の説明書は、キット内には存在しないが、その説明書をリモートソース、例えばインターネットから得る手段が供給されている。この実施形態の例は、その説明書を閲覧でき及び/またはその説明書をダウンロードできるウェブアドレスを含むキットである。説明書に関しては、説明書を得るためのこの手段は、好適な基材に記録されている。
VI.治療方法及び用途
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞及び遺伝子調節システムは、様々な治療用途で用いてよい。例えば、いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞及び/または遺伝子調節システムは、例えば疾患を治療するための遺伝子療法を目的として、抗ウイルス剤として使用するため、抗病原体剤として使用するため、抗がん剤として使用するため、または生物学的研究のために、対象に投与してよい。
いくつかの実施形態では、その対象は、新生体、幼若体または成体であってよい。特に対象となるのは、哺乳動物の対象である。本発明の方法で治療し得る哺乳動物種としては、イヌ科及びネコ科の動物、ウマ科の動物、ウシ亜科の動物、ヒツジなど、ならびに霊長類動物、特にヒトが挙げられる。動物モデル、特に、小型の哺乳動物(例えば、マウス、ラット、モルモット、ハムスター、ウサギなど)を実験的研究に用いてよい。
本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞、その集団及びその組成物の投与は、注射、灌注、吸入、摂食、電気浸透、血液透析、イオントフォレシス、及び当該技術分野において知られているその他の方法によって行うことができる。いくつかの実施形態では、投与経路は、局所経路または全身経路である。いくつかの実施形態では、投与経路は、動脈内経路、頭蓋内経路、皮内経路、十二指腸内経路、乳房内経路、髄膜内経路、腹腔内経路、髄腔内経路、腫瘍内経路、静脈内経路、硝子体内経路、眼内経路、非経口経路、脊髄経路、皮下経路、尿管経路、尿道経路、膣経路または子宮内経路である。
いくつかの実施形態では、投与経路は、注入(例えば、持続注入またはボーラス)による経路である。局所投与の方法、すなわち、損傷部位または疾患部位への送達方法の例としては、例えば髄腔内送達用のオンマイヤーリザーバーによる方法(例えば、米国特許第5,222,982号、同第5,385,582号(参照により、本明細書に援用される)を参照されたい)、例えばシリンジによって、例えば関節にボーラス注射する方法、持続注入、例えば、対流を伴うような挿管による方法(例えば、米国特許出願公開第2007-0254842号(参照により、本明細書に援用される)を参照されたい)、またはその細胞が可逆的に添加されたデバイスを埋め込むことによる方法(例えば米国特許出願公開第2008-0081064号及び同第2009-0196903号(参照により、本明細書に援用される)を参照されたい)が挙げられる。いくつかの実施形態では、その投与経路は、局所投与または直接注射による経路である。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、単独で、あるいは例えば、それらの細胞が移植される組織内でのその細胞の成長及び/または組織化を補助するための好適な基材またはマトリックスとともに、対象に供給してよい。
いくつかの実施形態では、少なくとも1×10個の細胞を対象に投与する。いくつかの実施形態では、少なくとも5×10個の細胞、1×10個の細胞、5×10個の細胞、1×10個の細胞、5×10個の細胞、1×10個、2×10個、3×10個、4×10個、5×10個、1×10個、1×10個、5×10個、1×10個、5×10個、1×1010個、5×1010個、1×1011個、5×1011個、1×1012個、5×1012個、またはこれを超える数の細胞を対象に投与する。いくつかの実施形態では、約1×10~約1×1012個の細胞を対象に投与する。いくつかの実施形態では、約1×10~約1×1012個の細胞を対象に投与する。いくつかの実施形態では、約1×10~約1×1012個の細胞を対象に投与する。いくつかの実施形態では、約1×1010~約1×1012個の細胞を対象に投与する。いくつかの実施形態では、約1×1011~約1×1012個の細胞を対象に投与する。いくつかの実施形態では、約1×10~約1×1011個の細胞を対象に投与する。いくつかの実施形態では、約1×10~約1×1010個の細胞を対象に投与する。いくつかの実施形態では、約1×10~約1×10個の細胞を対象に投与する。いくつかの実施形態では、約1×10~約1×10個の細胞を対象に投与する。対象に対する、治療のための投与数は、変動し得る。いくつかの実施形態では、改変免疫エフェクター細胞の対象への導入は、1回限りであってよい。いくつかの実施形態では、このような治療には、継続的な一連の反復処置が必要となり得る。いくつかの実施形態では、効果が観察されるまでには、改変免疫エフェクター細胞の投与が複数回必要となり得る。厳密なプロトコールは、治療を受ける個々の対象の疾患または状態、病期、及びパラメーターに左右される。
いくつかの実施形態では、遺伝子療法または生物学的研究などのために、本明細書に記載されている遺伝子調節システムを用いて、細胞のDNAまたはRNAをin vivoで改変する。このような実施形態では、遺伝子調節システムは、上記の方法によるなどして、対象に直接投与してよい。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている遺伝子調節システムは、免疫エフェクター細胞集団のex vivoまたはin vitroでの改変に用いる。このような実施形態では、本明細書に記載されている遺伝子調節システムは、免疫エフェクター細胞を含む試料に投与する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞を対象に投与する。いくつかの実施形態では、対象に投与する、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、自己免疫エフェクター細胞である。この関連における「自己」という用語は、投与される同じ対象から得た細胞を指す。例えば、免疫エフェクター細胞は、対象から採取して、本明細書に記載されている方法に従って、ex vivoで改変してから、疾患を治療する目的で同じ対象に投与し得る。このような実施形態では、その対象に投与する細胞は、自己免疫エフェクター細胞である。いくつかの実施形態では、対象に投与する改変免疫エフェクター細胞またはその組成物は、同種異系免疫エフェクター細胞である。この関連における「同種異系」という用語は、ある対象から採取して、別の対象に投与する細胞を指す。例えば、免疫エフェクター細胞は、第1の対象から採取して、本明細書に記載されている方法に従って、ex vivoで改変してから、疾患を治療する目的で第2の対象に投与し得る。このような実施形態では、その対象に投与する細胞は、同種異系免疫エフェクター細胞である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、疾患を治療する目的で、対象に投与する。いくつかの実施形態では、治療は、細胞集団(例えば、改変免疫エフェクター細胞集団)またはその組成物を有効量、治療の必要な対象に送達することを含む。いくつかの実施形態では、治療とは、哺乳動物、例えばヒトの疾患の治療を指し、その治療には、(a)疾患を抑制すること、すなわち、疾患の発症を抑止するか、または疾患の進行を防止すること、(b)疾患を軽減させること、すなわち、病態を好転させるか、または疾患の1つ以上の症状を軽減させること、及び(c)疾患を治癒させること、すなわち、1つ以上の疾患症状を寛解させることが含まれる。いくつかの実施形態では、治療とは、1つ以上の疾患症状を短期的に(例えば、一時的に及び/または短時間)、及び/または長期的に(例えば持続的に)軽減することを指してよい。いくつかの実施形態では、治療によって、疾患の症状が改善または軽快する。この改善は、観察可能もしくは測定可能な改善であり、または対象の体調的な感覚の改善であってもよい。
特定の対象に投与する改変免疫エフェクター細胞の有効量は、様々な要因によって決定されることになり、その要因のうちのいくつかは、患者によって異なり、その要因としては、治療する障害及びその障害の重症度、用いる具体的な薬剤(複数可)の活性、患者の年齢、体重、全身の健康状態、性別及び食生活、投与のタイミング、投与経路、治療期間、併用する薬物、処方医の判断、ならびに医療技術分野において知られている類似の要因が挙げられる。
いくつかの実施形態では、改変免疫エフェクター細胞の有効量は、腫瘍の質量もしくは体積、腫瘍細胞数、または転移数を少なくとも1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、100倍またはこれを上回る割合減少させるのに必要な細胞数であってよい。いくつかの実施形態では、改変免疫エフェクター細胞の有効量は、平均余命の延長、無増悪生存期間もしくは無病生存期間の延長、または治療する疾患と関連する様々な生理学的な症状の改善をもたらすのに必要な細胞数であってよい。いくつかの実施形態では、改変免疫エフェクター細胞の有効量は、少なくとも1×10個の細胞、例えば、5×10個、1×10個、5×10個、1×10個、5×10個、1×10個、2×10個、3×10個、4×10個、5×10個、1×10個、1×10個、5×10個、1×10個、5×10個、1×1010個、5×1010個、1×1011個、5×1011個、1×1012個、5×1012個またはこれを上回る数の細胞となる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞及び遺伝子調節システムは、がんのような細胞増殖性障害の治療で用いてよい。本発明で開示する組成物及び方法を用いて治療し得るがんとしては、血液のがん及び固形腫瘍が挙げられる。例えば、本発明で開示する組成物及び方法を用いて治療し得るがんとしては、腺腫、癌腫、肉腫、白血病またはリンパ腫が挙げられるが、これらに限らない。いくつかの実施形態では、そのがんは、慢性リンパ性白血病(CLL)、B細胞急性リンパ性白血病(B-ALL)、急性リンパ芽球性白血病(ALL)、急性骨髄性白血病(AML)、非ホジキンリンパ腫(NHL)、びまん性大細胞型リンパ腫(DLCL)、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBCL)、ホジキンリンパ腫、多発性骨髄腫、腎細胞癌(RCC)、神経芽腫、大腸癌、乳癌、卵巣癌、メラノーマ、肉腫、前立腺癌、肺癌(NSCLCが挙げられるが、これに限らない)、食道癌、肝細胞癌、膵臓癌、星状細胞腫、中皮腫、頭頸部癌、髄芽腫、膀胱癌及び肝臓癌である。
上記のように、様々な腫瘍の適応症で使用するものとして、現在、いくつかの免疫チェックポイント阻害剤が認可されている(例えば、CTLA4阻害剤、PD1阻害剤、PDL1阻害剤など)。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている、内在性標的遺伝子の発現及び/または機能が低下された改変免疫エフェクター細胞を投与すると、治療効果が、免疫チェックポイント阻害剤による治療後に観察される効果よりも増強される(例えば、腫瘍の成長がさらに有意に低下する、リンパ球の腫瘍への浸潤性が向上する、無増悪生存期間が長くなるなど)。
さらに、一部の腫瘍適応症は、免疫チェックポイント阻害剤による治療に対して不応性(すなわち非感受性)のものである。さらに、最初は、免疫チェックポイント阻害剤による治療に応答する(すなわち、感受性を示す)腫瘍適応症の一部は、治療の過程で阻害剤耐性表現型を発現する。したがって、いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞またはその組成物は、1つ以上の免疫チェックポイント阻害剤による治療に対して耐性(もしくは部分的に耐性)または非感受性(もしくは部分的に非感受性)であるがんを治療する目的で投与する。いくつかの実施形態では、1つ以上の免疫チェックポイント阻害剤による治療に対して耐性(もしくは部分的に耐性)または非感受性(もしくは部分的に非感受性)であるがんを罹患している対象に、その改変免疫エフェクター細胞またはその組成物を投与することによって、そのがんを治療する(例えば、腫瘍の成長を低下させる、無増悪生存期間を延長するなど)。いくつかの実施形態では、そのがんは、PD1阻害剤による治療に対して耐性(もしくは部分的に耐性)または非感受性(もしくは部分的に非感受性)のがんである。
いくつかの実施形態では、本発明の改変免疫エフェクター細胞またはその組成物は、免疫チェックポイント阻害剤と組み合わせて投与する。いくつかの実施形態では、本発明の改変免疫エフェクター細胞を免疫チェックポイント阻害剤と組み合わせて投与すると、免疫チェックポイント阻害剤による治療に対して耐性、抵抗性または非感受性であるがんでの治療効果が、その改変免疫エフェクター細胞または免疫チェックポイント阻害剤のいずれかのみによる治療によって観察される効果よりも増強される。いくつかの実施形態では、本発明の改変免疫エフェクター細胞を免疫チェックポイント阻害剤と組み合わせて投与すると、免疫チェックポイント阻害剤による治療に対して部分的に耐性、部分的に抵抗性または部分的に非感受性であるがんでの治療効果が、その改変免疫エフェクター細胞または免疫チェックポイント阻害剤のいずれかのみによる治療によって観察される効果よりも増強される。いくつかの実施形態では、そのがんは、PD1阻害剤による治療に対して耐性(もしくは部分的に耐性)、抵抗性(もしくは部分的に抵抗性)、または非感受性(もしくは部分的に非感受性)のがんである。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞またはその組成物を抗PD1抗体と組み合わせて投与すると、抗PD1抗体のみによる治療に対して耐性または非感受性であるがんでの治療効果が増強される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞またはその組成物を抗PD1抗体と組み合わせて投与すると、抗PD1抗体のみによる治療に対して部分的に耐性または部分的に非感受性であるがんでの治療効果が増強される。
免疫チェックポイント阻害剤に対して耐性または感受性を示すがんは、当該技術分野において知られており、様々なin vivoモデル及びin vitroモデルで試験できる。例えば、いくつかのメラノーマは、抗PD1抗体のような免疫チェックポイント阻害剤による治療に対して感受性があり、in vivo B16-Ova腫瘍モデルでモデル化できる(実施例5を参照されたい)。さらに、いくつかの大腸癌は、抗PD1抗体のような免疫チェックポイント阻害剤による治療に対して耐性があることが知られており、PMEL/MC38-gp100モデルでモデル化できる(実施例5を参照されたい)。さらにまた、いくつかのリンパ腫は、抗PD1抗体のような免疫チェックポイント阻害剤による治療に対して非感受性があることが知られており、Raji細胞のようなリンパ腫細胞株の養子移入または皮下投与によって、様々なモデルでモデル化できる(実施例6~9を参照されたい)。
TIL療法を含め、現在の養子細胞療法には、TILを注入する7日前に、Cy/Fluベースの治療を用いてリンパ球除去を行うことが含まれる。そのリンパ球除去は、内在性Treg集団を除去し、内在性のIL-7及びIL-15の産生を高め、TIL注入のための物理的スペースを作るために必要であると考えられる。このリンパ球除去は、重篤なグレード3、グレード4、及び場合によってはグレード5の有害事象を伴い、患者の転帰に多大な影響を及ぼすことがある。加えて、現在の療法には、移入されたTILの機能及び生存性を高める目的で、TIL注入の5日前に、IL-2を高用量注入することが含まれる。しかしながら、高用量のIL-2の注入には、毛細血管漏出症候群を含む重篤なグレード3及び4の有害事象が伴う。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞は、リンパ球除去治療を受けたことがないレシピエント宿主に移入し、及び/または高用量IL-2治療を行わずに、レシピエント宿主に移入する。理論に束縛されることを望まないが、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞(例えば、改変TIL)は、IL-7、IL-15及び/またはIL-2に対する感受性が増大し、すなわち、その改変細胞の競合的適応性、生存性及び/または存続性が増大し、リンパ球除去及び/または高用量のIL-2が不要となる可能性がある。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている改変免疫エフェクター細胞及び遺伝子調節システムは、ウイルス感染症の治療で用いてよい。いくつかの実施形態では、そのウイルスは、アデノウイルス、ヘルペスウイルス(例えば、単純ヘルペスウイルス、エプスタインバーウイルス及び帯状疱疹ウイルスを含む)、ポックスウイルス、パポバウイルス、肝炎ウイルス(例えば、B型肝炎ウイルス及びC型肝炎ウイルスを含む)、パピローマウイルス、オルトミクソウイルス(例えば、A型インフルエンザ、B型インフルエンザ及びC型インフルエンザを含む)、パラミクソウイルス、コロナウイルス、ピコルナウイルス、レオウイルス、トガウイルス、フラビウイルス、ブニヤウイルス、ラブドウイルス、ロタウイルス、呼吸器合胞体ウイルス、ヒト免疫不全ウイルスまたはレトロウイルスのうちの1つから選択する。
実施例1:材料及び方法
本明細書に記載されている実験では、CRISPR/Cas9システムを用いて、それぞれ異なるT細胞集団において、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aのうちの2つ以上の発現を低下させる。
gRNA-Cas9 RNP:別段に示されていない限り、下記の実験では、200μMのtracrRNA(IDTカタログ番号1072534)と200μMの標的特異的crRNA(IDT)をNuclease Free Duplex Buffer(IDTカタログ番号11-01-03-01)中で5分、95℃で複合化して、100μMのtracrRNA:crRNA複合体(tracrRNAとcrRNAが1:1の比率で存在する)を形成することによって形成したデュアルgRNAを使用する。あるいは、単分子gRNA(sgRNA)(IDT)を100μMで、Nuclease Free Duplex Buffer(IDT)に再懸濁させた。Cas9 mRNAまたはCas9タンパク質のいずれかを導入することによって、Cas9を標的細胞内で発現させた。別段に示されていない限り、下記の実験では、S.pyogenesに由来するCas9タンパク質(IDTカタログ番号1074182)を使用した。ヒトRNPでは、100μMのtracrRNA:crRNA複合体またはgRNA1.2μLと、20μMのCas9タンパク質1μL及びPBS0.8μLとを混ぜ合わせることによって、gRNA-Cas9リボ核タンパク質(RNP)を形成した。マウスRNPでは、44μMのtracrRNA:crRNA複合体またはgRNA1容量と、36μMのCas9 1容量とをInvitrogen Buffer Tにおいて混ぜ合わせることによって、gRNA-Cas9リボ核タンパク質(RNP)を形成した。いずれのRNPでも、混合物を室温で20分インキュベートして、RNP複合体を形成した。下記の実験で使用したgRNAは、下記の表18に示されている。
Figure 2022519595000053
CAR発現コンストラクト:ヒトCD19に特異的なキメラ抗原受容体(CAR)を作製した。簡潔に述べると、CD19(クローンFMC63)に特異的に結合する抗原特異的scFvドメインに、ヒト顆粒球-マイクロファージコロニー刺激因子受容体サブユニットα(GMSCF-Rα)の22個のアミノ酸シグナルペプチドを融合した。ヒトCD8αストークを膜貫通ドメインとして使用した。CD3ξ鎖の細胞内シグナル伝達ドメインをそのCD8αストークの細胞質末端に融合した。その完全長CARコンストラクトは、配列番号813に示されており、その完全長CARコンストラクトの核酸配列は、配列番号814に示されている。
操作TCR発現コンストラクト:(HLA-A*02:01との関連における)NY-ESO-1ペプチドに特異的な組み換えT細胞受容体(TCR)を作製した。TCR-α:TCR-βが対になった可変領域タンパク質の配列であって、SLLMWITQC(配列番号815)という配列を含むNY-ESO-1ペプチドに特異的な1G4 TCR(HLA-A*02:01によって提示される)をコードする可変領域タンパク質配列を文献(Robbins et al,Journal of Immunology 2008 180:6116-6131)から特定した。そのNY-ESO-1ペプチドは、追加のシステインまたはバリンをそのC末端に有し得る。TCRα鎖は、V遺伝子セグメント及びJ遺伝子セグメント、ならびにCDR3α配列で構成させ、TCRβ鎖は、V遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント及びJ遺伝子セグメント、ならびにCDR3-β配列で構成させた。天然型のTRACタンパク質配列(配列番号816)をα鎖可変領域のC末端に、TRBCタンパク質配列(配列番号817)をβ鎖可変領域のC末端に融合して、95:LY 1G4-TCRα鎖(配列番号818)/95:LY 1G4-TCRβ鎖(配列番号819)を作製した。
これらの操作TCRα鎖タンパク質及びTCRβ鎖タンパク質をコードするコドン最適化DNA配列を作製し、その際には、TCRβ鎖及びTCRα鎖をコードするDNA配列の間に、P2A配列(配列番号820)を挿入して、両方のTCR鎖の発現を化学量論的に単一のプロモーターから駆動させるようにした。したがって、これらの操作TCR鎖をコードする発現カセットは、TCRβ-P2A-TCRαという形態を含んでいた。各TCRコンストラクトの最終的なタンパク質配列は、配列番号821(95:LY 1G4)に示されている。このTCRコンストラクトは、以下では、「TCR2」と称する。
コンストラクトのレンチウイルスによる発現:続いて、上記の操作受容体の発現を駆動するSFFVプロモーター、T2A配列及びピューロマイシン耐性カセットを含むプラスミドに、上記のCAR発現コンストラクト及び操作TCR発現コンストラクトを挿入した。操作CAR発現コンストラクトを含むレンチウイルスコンストラクトは、上記のT細胞受容体のα鎖の定常領域をコードする内在性TRAC遺伝子を標的とするsgRNAをさらに含んでよい。
上記の操作受容体をコードするレンチウイルスは、以下のようにして作製した。簡潔に述べると、トランスフェクションの24時間前に、289×10個のLentiX-293T細胞を5段CellSTACKに播種した。無血清OptiMEM及びTransIT-293を合わせ、5分インキュベートしてから、ヘルパープラスミド(VSVGを58μg及びPAX2-Gag-Polを115μg)と、上記の操作受容体及びsgRNA発現プラスミド231μgを合わせた。20分後、この混合物を上記のLentiX-293T細胞に、新鮮な培地とともに加えた。トランスフェクションの18時間後に、培地を交換し、トランスフェクションの48時間後に、ウイルス上清を回収した。上清をヌクレアーゼBenzonase(登録商標)で処理し、0.45μmのフィルターにかけて、ウイルス粒子を単離した。続いて、ウイルス粒子をタンジェンシャルフロー濾過(TFF)によって濃縮し、小分けし、力価の測定を行い、-80℃で保存した。
ヒトT細胞の単離及び活性化:ヒト全PBMCを新鮮な白血球アフェレーシス産物から、フィコール勾配遠心分離によって単離した。続いて、CD8+T細胞単離キット(Stemcell Technologiesカタログ番号17953)を用いて、CD8+T細胞を全PBMCから精製した。T細胞の活性化のために、CD8+T細胞を2×10細胞/mLで、T175フラスコ内のX-VIVO15T細胞増殖培地(Lonza、カタログ番号04-418Q)に、6.25μL/mLのT細胞活性化因子ImmunoCult(抗CD3/CD28/CD2、StemCell Technologies,Vancouver BC,Canada)及び10ng/mLのヒトIL2とともに播種した。レンチウイルスコンストラクトによるトランスダクションの前に、T細胞を18時間活性化させた。
T細胞へのレンチウイルスによるトランスダクション:事前に18時間活性化させたT細胞を6ウェルプレートに、1ウェル当たり5×10細胞で、体積1.5mLのX-VIVO15培地、ならびに10ng/mLのヒトIL-2及び12.5μLのヒトCD3/CD28/CD2 T細胞活性化因子ImmunoCult中に播種した。上記の操作受容体を発現するレンチウイルスを、全細胞の80%に感染できるMOIで加えた。25μLのレトロネクチン(1mg/mL)を各ウェルに加えた。XVIVO-15培地を、1ウェル当たりの最終体積が2.0mLになるまで加えた。プレートを600×gで1.5時間、室温で回転させた。1日後、細胞を洗浄し、1×10細胞/mLで、X-VIVO15、10ng/mLのIL2+T細胞活性化因子中に播種した。
ヒトPBMC由来のT細胞へのエレクトロポレーション:T細胞の活性化から3日後に、T細胞を回収し、ヌクレオフェクション緩衝液(Amaxa P3初代細胞4D-Nucleofector XキットSの助剤1を18%、P3緩衝液を82%)に、100×10細胞/mLの濃度で再懸濁させた。細胞溶液20μL当たりに、1.5μLのsgRNA/Cas9 RNP複合体(120ピコモルのcrRNA:tracrRNA複合体及び20ピコモルのCas9ヌクレアーゼを含む)、ならびに2.1μL(100ピコモル)のエレクトロポレーション促進剤を加えた。続いて、細胞/RNP/促進剤の混合物25μLを各エレクトロポレーションウェルに加えた。「EO-115」というプログラムによって、Lonzaのエレクトロポレーターを用いて、細胞にエレクトロポレーションを行った。エレクトロポレーション後、温めたX-VIVO15培地80μLを各ウェルに加え、IL-2(10ng/mL)を含むX-VIVO15培地中で、細胞を培養フラスコに、2×10細胞/mLの密度でプールした。4日目に、細胞を洗浄、計数し、利用可能な細胞数に応じて、G-Rex6MウェルプレートまたはG-Rex100M内のIL-2(10ng/mL)を含むX-VIVO15培地に、50~100×10細胞/Lの密度で播種した。6日目及び8日目に、その培養液に、10ng/mLの新鮮な組み換えヒトIL-2を加えた。
ヒトTILの単離及び活性化:本明細書に記載されている方法によって、腫瘍浸潤リンパ球も改変することができる。このような場合では、腫瘍をヒト患者から手術により切除し、外科用メスで1mmの切片に裁断し、一片の腫瘍を24プレートの各ウェルに入れる。6000U/mLの組み換えヒトIL-2を添加した2mLの完全TIL培地(RPMI+10%熱不活化男性ヒトAB血清、1mMのピルビン酸塩、20μg/mLのゲンタマイシン、1×グルタマックス)を単離TILの各ウェルに加える。1mLの培地をウェルから除去し、必要に応じて、最大で週に3回、新鮮な培地及びIL-2と交換する。ウェルがコンフルエントになったら、1:1で、新たな培地+IL-2に分ける。4~5週間の培養後、急速増殖のために、それらの細胞を回収する。
TILの急速増殖:20mLのTIL培地+20mLのAim-V培地(Invitrogen)+30ng/mLのOKT3 mAbにおいて、500,000個のTILを26×10個の同種異系の照射(5000cGy)PBMCフィーダー細胞で活性化させることによって、TILを急速に増殖させる。48時間後(2日目)、その培養液に6000U/mLのIL-2を加える。5日目に、20mLの培地を除去し、20mLの新鮮な培地(+30ng/mlのOKT3)を加える。7日目に、細胞を計数し、利用可能な細胞数に応じて、60×10細胞/Lで、G-Rex6Mウェルプレート(Wilson Wolf、カタログ番号80660M)またはG-Rex100M(Wilson Wolf、カタログ番号81100S)に播き直す。9日目に、6000U/mLの新鮮なIL-2を加え、12日目に、3000U/mLの新鮮なIL-2を加える。14日目に、TILを回収する。続いて、Coolcell凍結容器(Corning)を用いて、増殖細胞をCryostor CS-10(Stemcell Technologiesカタログ番号07930)で低速凍結し、液体窒素中で長期保存する。
マウス:野生型CD8+T細胞をC57BL/6Jマウス(The Jackson Laboratory,Bar Harbor ME)から採取した。オボアルブミン(Ova)特異的CD8+T細胞をOT1マウス(C57BL/6-Tg(TcraTcrb)1100Mjb/J、Jackson Laboratory)から採取した。OT1マウスは、オボアルブミン(Ova)タンパク質の257~264位の残基を認識するトランスジェニックTCRを有する。gp100特異的CD8+T細胞をPMELマウス(B6.Cg-Thy1<a>/CyTg(TcraTcrb)8Rest/J、The Jackson Laboratory,Bar Harbor MEカタログ番号005023)から採取した。Cas9タンパク質を構成的に発現するマウスは、Jackson labsから入手し(B6J.129(Cg)-Gt(ROSA)26Sortm1.1(CAG-cas9*,-EGFP)Fezh/J、The Jackson Laboratory,Bar Harbor ME系統番号026179)、Cas9を構成的に発現するTCRトランスジェニックマウスは、OT1マウスをCas9マウスと交配させることによって得た。
マウスT細胞の単離及び活性化:トランスジェニックマウスの脾臓を摘出し、GentleMACSシステムをメーカーの推奨に従って用いて、単細胞懸濁液まで解離させた。EasySep Mouse CD8 T Cell Isolation Kit(カタログ番号19853)を用いて、精製CD8 T細胞を得た。2ng/mLの組み換えマウスIL-2(Biolegendカタログ番号575406)を添加した完全T細胞培地(RPMI+10%熱不活化FBS、20mMのHEPES、100U/mLのペニシリン、100μg/mLのストレプトマイシン、50μMのβ-メルカプトエタノール)で、CD8 T細胞を1×10細胞/mLで培養し、抗CD3/抗CD28ビーズ(Dynabeads(商標)Mouse T-Activator CD3/CD28 for T-Cell Expansion and Activation、カタログ番号11456D)で活性化させた。
マウスT細胞へのエレクトロポレーション:事前に48時間活性化させたマウスT細胞を回収し、活性化ビーズを除去し、細胞を洗浄し、Neonのヌクレオフェクション緩衝液Tに再懸濁させた。Neon(商標)の100μL用チップ1つを用いて、90μL(単一編集の場合)または80μL(組み合わせて編集する場合)の緩衝液Tに再懸濁させた最大2×10個の細胞をエレクトロポレーションできる。チップ1つ当たりに、各sgRNA/Cas9RNP複合体を10μL、10.8μMのエレクトロポレーション促進剤を20μL加えた。T細胞/RNP/促進剤の混合物をNeon(商標)のチップに加え、1700Vで、20msの単一パルスを用いて、Neon Transfection Systemで細胞をエレクトロポレーションした。エレクトロポレーション直後に、培養フラスコにおいて、2ng/mLの組み換えマウスIL-2を添加した温めた完全T細胞培地に、細胞を1.6×10細胞/mLの密度で移した。IL-2を添加した完全T細胞培地中で、編集されたマウスCD8 T細胞をさらに、1×10細胞/mLで、さらに2日間培養した。4日目に、細胞を回収、計数し、in vivo注射のために、PBSに再懸濁させた。
マウスTILの作製及び編集:TILを作製するために、ドナーであるCD45.1Pep Boyマウス(B6.SJL-Ptprc Pepc/BoyJ)に、0.5×10個のB16-Ova細胞を皮下注射した。腫瘍細胞の接種から14日目に、腫瘍を摘出して、第2のコホートのマウスに注入するための編集型CD45.1腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を作製した。B16-Ova腫瘍(200~600mm)を摘出し、裁断し、GentleMACSシステム及びmouse Tumor Dissociation Kit(Miltenyi Biotechカタログ番号130-096-730)をメーカーの推奨に従って用いて、単細胞懸濁液まで解離させた。腫瘍懸濁液を70μMの細胞ストレーナーで濾過し、CD4/CD8(TIL)Microbeads(Miltenyi Biotechカタログ番号130-116-480)を用いて、TILを濃縮した。3000U/mLの組み換えヒトIL-2(Peprotechカタログ番号200-02)を添加した完全mTIL培地(RPMI+10%熱不活化FBS、20mMのHEPES、100U/mLのペニシリン、100μg/mLのストレプトマイシン、50μMのβ-メルカプトエタノール)で、単離TILを6ウェルプレートにおいて、1.5×10細胞/mLで培養した。3日目に、細胞を回収し、洗浄し、ヌクレオフェクション緩衝液Tに再懸濁させ、Neon Transfection Systemを用いて、RNPをエレクトロポレーションした。エレクトロポレーション後、3000U/mLの組み換えヒトIL-2を添加した完全mTIL培地で、TILを6ウェルプレートにおいて、1.5×10細胞/mLで培養した。5日目及び7日目に、3000U/mLの組み換えヒトIL-2を添加した新鮮な完全mTIL培地に細胞を再懸濁させ、1×10細胞/mLの密度でフラスコに播種した。8日目に、細胞を回収し、計数し、in vivo注射のために、PBSに再懸濁させた。
実施例2:デュアル編集の組み合わせに関するスクリーニング
ダブルsgRNAライブラリーをレトロウイルス骨格で構築した。そのライブラリーは、単一のガイドRNA(ガイド+tracr、sgRNA)の発現をそれぞれ駆動する2つのU6プロモーター(1つのヒトU6プロモーター及び1つのマウスU6プロモーター)で構成させた。それらのガイドをプールとしてクローニングして、すべてのsgRNAそれぞれが、他のすべてのsgRNAそれぞれと対になるように、ガイドをランダムに組み合わせた。最終的なダブルガイドライブラリーをPhoenix-Eco293T細胞にトランスフェクションして、マウスエコトロピックレトロウイルスを作製した。Cas9を発現するTCRトランスジェニックOT1細胞を、sgRNA発現ウイルスに感染させて、各sgRNAの標的となる2つの遺伝子座を編集した。続いて、400mm超のB16-Ova腫瘍同種移植片を担持するマウスに、編集されたトランスジェニックT細胞を移入した。2週間後、その腫瘍を切り出し、Miltenyi Tumor Dissociation Kitを用いて消化して、単細胞懸濁液にした。Qiagen QIAmp DNA and blood kitを用いて、gDNAをその細胞ペレットから抽出し、レトロウイルス骨格配列に対応するプライマーを用いたPCRによって、レトロウイルスインサートを回収した。続いて、得られたPCR産物をシーケンシングして、移入の2週間後に腫瘍に存在するsgRNAを特定した。最終単離細胞集団内のガイドペアの内容を、最初のプラスミド集団、及びマウスに注射する前の感染トランスジェニックT細胞集団と比較した。T細胞の適応性及び/または腫瘍浸潤性を向上させるsgRNAペアの頻度は、時間とともに上昇すると予測され、一方、適応性を損なう組み合わせは、時間とともに減少すると予測された。下記の表19には、最終細胞集団におけるsgRNA頻度を、in vivo移入した最初の細胞集団におけるsgRNA頻度と比較した変化倍率の中央値が示されている。
Figure 2022519595000054
Figure 2022519595000055
実施例3:マウス同系腫瘍モデルにおけるPtpn2/Socs1デュアル編集型トランスジェニックT細胞の有効性
OT1 T細胞及びB16-Ova腫瘍細胞モデル:B16Ova皮下同系腫瘍モデルを用いて、Ptpn2/Socs1デュアル編集型CD8+T細胞の抗腫瘍有効性をマウスにおいて評価した。Jackson labsから得た6~8週齢の雌のC57BL/6Jマウスの右側腹部に、0.5×10個のB16Ova腫瘍細胞を皮下注射した。接種から15日後に、全コホートのマウスにおける腫瘍の平均体積がおよそ485mmに達したら、マウスを1群当たり10頭からなる5つの群に無作為に分け、尾静脈注射によって、編集型マウスOT1 CD8+T細胞を静脈内注射した。これらの細胞は、注射の前に、(1)非標的化型コントロールのgRNA、(2)PD1遺伝子(配列番号270)を標的とする単一のgRNA、(3)Ptpn2遺伝子(配列番号202)を標的とする単一のgRNA、(4)Socs1遺伝子(配列番号9)を標的とする単一のgRNA、(5)一方はSocs1遺伝子を標的とし、もう一方はPtpn2遺伝子を標的とする2つのgRNAを含むgRNA/Cas9 RNP複合体をエレクトロポレーションすることによって編集した。Ptpn2遺伝子及びSocs1遺伝子を標的とするgRNA/Cas9複合体の編集効率を次世代シーケンシングによって評価したところ、Ptpn2遺伝子では70%、Socs1遺伝子では82%であることが判明した。体重及び腫瘍体積を少なくとも週に2回測定した。腫瘍体積は、各処置群における平均及び平均の標準誤差として算出した。下記の式を用いて、腫瘍成長抑制率(TGI)を算出した。
%TGI=(Ptpn2/Socs1 TV最終-Ptpn2/Socs1 TV初期)/(コントロールTV最終-コントロールTV初期
式中、TVは、平均腫瘍体積であり、最終は、7日目であり、初期は、編集型マウスOT1 CD8+T細胞の移入日である。
図1のデータには、皮下B16Ovaマウスモデルにおいて、コントロールのガイドと比較したところ、Ptpn2/Socs1デュアル編集型マウスOT1 CD8+T細胞の養子移入によって、抗腫瘍応答が得られたことが示されている。さらに、T細胞移入から7日後に観察された%TGIは、Ptpn2/Socs1デュアル編集群(TGI=90%)において、Ptpn2単一編集群(TGI=1%)またはSocs1単一編集群(TGI=44%)のいずれよりも上昇した。加えて、PD1編集型T細胞の場合に観察された%TGI(TGI=30%)と比較しても、Ptpn2/Socs1デュアル編集群の%TGIは上昇した。B16-Ovaモデルにおけるデュアル編集型T細胞及び単一編集型T細胞の有効性の概要は、下記の表20に示されている。
Figure 2022519595000056
100mm
**500mm
NT=未試験、(-)=有効性は観察されず、(+)=大半のマウスにおいて、応答が中度、(++)=大半のマウスにおいて、応答が強度、(+++)=処置したすべてのマウスにおいて、応答が最高強度(一部、完全奏効を含む)
続いて、PD-1耐性の大型腫瘍B16Ovaモデルにおける試験を上記のようにして行い、接種から15日後における初期の開始腫瘍体積は、およそ343mmであった。その元々の大型B16Ova腫瘍が完全に拒絶されたマウスには、T細胞移入から106日後、左側腹部皮下に、0.5×10個のB16-Ova腫瘍細胞(n=6)または0.3×10個のB16F10腫瘍細胞(n=6)のいずれかでリチャレンジを行った。Ptpn2遺伝子及びSocs1遺伝子を標的とするgRNA/Cas9複合体の編集効率を次世代シーケンシングによって評価したところ、Ptpn2遺伝子では75.4%、Socs1遺伝子では86.5%であることが判明した。体重及び腫瘍体積を少なくとも週に2回測定した。腫瘍体積を上記のようにして算出した。リチャレンジの前後の様々な時点に、マウスに尾採血を行い、試料をフローサイトメトリーによって解析して、末梢血中のOT1 CD8+T細胞及びその表現型を追跡した。
別のコホートのマウスに接種を行い、6日目に安楽死させた。腫瘍、脾臓及び血液において、フローサイトメトリーによって、全OT1集団、サイトカイン産生及び標的関連のその他の読み出しデータについて解析した。
図9Aのデータには、Ptpn2/Socs1デュアル編集型マウスOT1 CD8+T細胞の養子移入を行ったところ、8頭のマウスのうちの8頭が、大型B16Ova腫瘍に対して完全奏効を達成したことが示されている。Ptpn2/Socs1デュアル編集型マウスOT1 CD8+T細胞で処置したマウスでは、6日目に、単一編集型OT1 CD8 T細胞の場合と比べて、B16Ova腫瘍内のOT1細胞数が増加し(図9B)、グランザイムBも増加した(図9C)。図9Dには、大型B16Ova腫瘍を以前に拒絶したすべてのマウスが、その後、ナイーブマウスよりも、2回目に接種したB16Ovaを拒絶できたことが示されている。大型B16Ova腫瘍を以前に拒絶した6頭のマウスのうち2頭は、ネオアンチゲンを発現しない元のB16F10を2回目として接種した腫瘍も完全に拒絶できた。B16Ovaによるリチャレンジの際のPtpn2/Socs1デュアル編集型マウスOT1 CD8+T細胞の特徴付けにより、B16Ovaによるリチャレンジから8日後に、これらの細胞が、セントラルメモリー表現型からエフェクター表現型に発展したことが示された。この発展後、セントラルメモリー表現型に戻った(図9E)。
PMEL T細胞及びMC38-gp100腫瘍細胞モデル:追加の実験を行って、大腸癌の皮下MC38同系腫瘍モデル(抗PD1抗体による処置に対して非感受性である)におけるPtpn2/Socs1デュアル編集型T細胞の作用を評価する。簡潔に述べると、Jackson labsから得た6~8週齢の雌のC57BL/6Jマウスに、gp100を発現するMC38腫瘍細胞を1×10個皮下注射する。腫瘍がおよそ100mmの体積に達したら、マウスを10頭からなる群に無作為に分け、編集マウスPMEL CD8 T細胞を尾静脈から静脈内注射する。注射の前に、これらの細胞は、(1)非標的化型コントロールのgRNA、(2)PD1遺伝子を標的とする単一のgRNA、(3)Ptpn2遺伝子を標的とする単一のgRNA、(4)Socs1遺伝子を標的とする単一のgRNA、(5)一方はSocs1遺伝子を標的とし、もう一方はPtpn2遺伝子を標的とする2つのgRNAを含むgRNA/Cas9 RNP複合体をエレクトロポレーションすることによって編集する。PMEL CD8 T細胞は、実施例4に記載されている方法に従って編集した。NGSを用いることによって、Socs1遺伝子及びPtpn2遺伝子を標的とするデュアルgRNA/Cas9複合体の編集効率を評価したところ、Socs1遺伝子では65%、Ptpn2遺伝子では47%であることが判明した。体重及び腫瘍体積を少なくとも週に2回測定する。腫瘍体積は、各処置群における平均及び平均の標準誤差として算出し、各処置群における%TGIは、上記のようにして算出する。これらの実験により、Ptpn2/Socs1デュアル編集型T細胞の抗腫瘍有効性が、コントロールまたは単一編集型のT細胞で治療する場合と比べて向上することが示される。
実施例4:転移性肺癌のマウス同系モデルにおけるPtpn2/Socs1デュアル編集型トランスジェニックT細胞の有効性
肺転移として顕在化する疾患を伴う侵襲性転移性B16-F10同系腫瘍モデルを用いて、Ptpn2/Socs1デュアル編集型T細胞の抗腫瘍有効性をマウスにおいて評価した。簡潔に述べると、Jackson labsから得た6~8週齢の雌のC57BL/6Jマウスに、0.5×10個のB16-F10腫瘍細胞を静脈内注射した。接種の前に、マウスの体重を測定し、マウスを無作為に治療群に割り当てた。腫瘍細胞の接種から3日後に、マウスに編集マウスPMEL CD8+T細胞を尾静脈から静脈内注射した。T細胞の注射前に、これらの細胞は、(1)非標的化型コントロールのgRNA、(2)Ptpn2遺伝子(配列番号202)を標的とする単一のgRNA、(3)Socs1遺伝子(配列番号9)を標的とする単一のgRNA、(4)一方はSocs1遺伝子を標的とし、もう一方はPtpn2遺伝子を標的とする2つのgRNAを含むgRNA/Cas9 RNP複合体をエレクトロポレーションすることによって編集した。NGSを用いることによって、Socs1遺伝子及びPtpn2遺伝子を標的とするデュアルgRNA/Cas9複合体の編集効率を評価したところ、Socs1遺伝子では65%、Ptpn2遺伝子では47%であることが判明した。体重を少なくとも週に2回モニタリングした。腫瘍細胞の接種から15日目(T細胞移入から12日目)に、各マウスの肺を10%パラホルムアルデヒドで灌流及び固定した。一晩固定後、肺をさらに保存するために、70%EtOHに移した。
肺においてがん細胞の黒色コロニーとして見ることができるB16-F10腫瘍量を目視で評価することによって、腫瘍有効性を評価した。非処置群、及びコントロールの編集型PMEL CD8+T細胞で処置したマウスから得たすべての肺で、多数の転移性コロニーが観察され、これらの群では、疾患の顕著な進行が示された。Socs1単一編集型細胞で処置したマウスでは、部分的な有効性が見られ、転移性腫瘍量が部分的に減少した形跡が示されたのに対して、Ptpn2単一編集型細胞では、有効性は最小限であった。しかしながら、Ptpn2/Socs1デュアル編集型細胞で処置したところ、強力な抗腫瘍有効性が得られ、腫瘍の形成がほぼ完全に阻害された。B16-F10モデルにおけるデュアル編集型T細胞及び単一編集型T細胞の有効性の概要は、下記の表21に示されている。
Figure 2022519595000057
(-)=有効性は観察されず、(+)=大半のマウスにおいて、応答が中度、(++)=大半のマウスにおいて、応答が強度、(+++)=処置したすべてのマウスにおいて、応答が最高強度(一部、完全奏効を含む)
実施例5:メラノーマの異種移植モデルにおけるPtpn2/Socs1デュアル編集型トランスジェニックT細胞の有効性
A375異種移植腫瘍モデルを用いて、Ptpn2/Socs1デュアル編集型T細胞の抗腫瘍有効性をマウスにおいて評価する。簡潔に述べると、Jackson labsから得た6~8週齢のNSGマウスに、5×10個のA375細胞(NY-ESO-1抗原を発現する)を皮下注射する。腫瘍が、およそ200mmの体積に達したら、マウスを8頭からなる群に無作為に分け、最大30×10個の編集細胞(さらに、TCR2を発現するように、レンチウイルスを用いてトランスダクションした)を尾静脈から静脈内注射する。T細胞の注射前に、これらの細胞は、(1)非標的化型コントロールのgRNA、(2)PD1遺伝子を標的とする単一のgRNA、(3)Ptpn2遺伝子を標的とする単一のgRNA、(4)Socs1遺伝子を標的とする単一のgRNA、(5)一方はSocs1遺伝子を標的とし、もう一方はPtpn2遺伝子を標的とする2つのgRNAを含むgRNA/Cas9 RNP複合体をエレクトロポレーションすることによって編集する。体重及び腫瘍体積を少なくとも週に2回測定する。腫瘍体積は、各処置群における平均及び平均の標準誤差として算出し、%TGIは、上記のようにして算出する。これらのデータにより、NY-ESO-1腫瘍モデルにおいて、Ptpn2/Socs1デュアル編集型T細胞で処置すると、抗腫瘍有効性が、Ptpn2単一編集型細胞またはSocs1単一編集細胞のいずれかで処置した後に観察される抗腫瘍有効性よりも向上することが示される。
実施例6:Ptpn2/Socs1デュアル編集型腫瘍浸潤リンパ球の有効性
探索的マウスモデルにおいて、Ptpn2/Socs1デュアル編集型腫瘍浸潤リンパ球(TIL)の抗腫瘍有効性を評価した。この実験では、ドナーコホートのCD45.1 Pep Boyマウス(B6.SJL-Ptprc Pepc/BoyJ)及びレシピエントコホートのCD45.2 C57BL/6Jマウス(Jackson labs)という2つのマウスコホートを使用し、それぞれ、6~8週齢の雌のマウスから構成させた。
TILを作製するために、ドナーであるCD45.1 Pep Boyマウスに、0.5×10個のB16-Ova細胞を皮下注射した。腫瘍細胞の接種から14日目に、腫瘍を摘出して、実施例1に記載されているように、第2のコホートのマウスに注入するための編集型CD45.1腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を作製した。これらのTIL細胞は、(1)非標的化型コントロールのgRNA、(2)Ptpn2遺伝子を標的とする単一のgRNA、(3)Socs1遺伝子を標的とする単一のgRNA、または(4)一方はSocs1遺伝子を標的とし、もう一方はPtpn2遺伝子を標的とする2つのgRNAを含むgRNA/Cas9複合体をエレクトロポレーションすることによって編集した。NGSを用いることによって、Socs1遺伝子及びPtpn2遺伝子を標的とするデュアルgRNA/Cas9複合体の編集効率を評価したところ、Socs1遺伝子では77.8%、Ptpn2遺伝子では87.6%であることが判明した。Ptpn2+Socs1編集型の詳細については、実施例10及び実施例15を参照されたい。
レシピエントであるCD45.2 C57BL/6Jマウスに、0.5×10個のB16-Ova腫瘍細胞を皮下注射した。腫瘍が、およそ100mmの体積に達したら、マウスを10頭からなる群に無作為に分け、編集CD45.1 TILを尾静脈から静脈内注射した。追加実験で、ヒトIL-2を同時送達できる。体重及び腫瘍体積を少なくとも週に2回測定した。腫瘍体積を各処置群における平均及び平均の標準誤差として算出し、下記の式に従って、%TGIを算出した。
%TGI=(Ptpn2/Socs1 TV最終)-Ptpn2/Socs1 TV初期)/(コントロールTV最終-コントロールTV初期
式中、TVは、平均腫瘍体積であり、最終は、17日目であり、初期は、編集TILの移入日である。
この探索的モデルを用いたこの予備実験では、Ptpn2/Socs1デュアル編集型TILで処置すると、抗腫瘍有効性が向上する。
Figure 2022519595000058
(-)=有効性は観察されず、(+)=大半のマウスにおいて、応答が中度、(++)=大半のマウスにおいて、応答が強度、(+++)=処置したすべてのマウスにおいて、応答が最高強度(一部、完全奏効を含む)
実施例7:マウス同系腫瘍モデルにおけるZc3h12a/Socs1デュアル編集型トランスジェニックT細胞の有効性
OT1 T細胞及びB16-Ova腫瘍細胞モデル:B16Ova皮下同系腫瘍モデルを用いて、Zc3h12a/Socs1デュアル編集型トランスジェニックCD8+T細胞の抗腫瘍有効性をマウスにおいて評価した。Jackson labsから得た6~8週齢の雌のC57BL/6Jマウスに、0.5×10個のB16-Ova腫瘍細胞を皮下注射した。全コホートのマウスにおける腫瘍の平均体積がおよそ485mmに達したら、マウスを1群あたり10頭からなる5つの群に無作為に分け、編集型マウスOT1 CD8+T細胞を尾静脈から静脈内注射した。注射の前に、これらの細胞は、(1)非標的化型コントロールのgRNA、(2)Zc3h12a遺伝子(配列番号211)を標的とする単一のgRNA、(3)Socs1遺伝子(配列番号9)を標的とする単一のgRNA、または(4)一方はZc3h12a遺伝子を標的とし、もう一方はSocs1遺伝子を標的とする2つのgRNAを含むgRNA/Cas9 RNP複合体をエレクトロポレーションすることによって編集した。Zc3h12a遺伝子及びSocs1遺伝子を標的とするデュアルgRNA/Cas9複合体の編集効率をNGSによって評価したところ、Zc3h12a遺伝子では86%、Socs1遺伝子では84%であることが判明した。体重及び腫瘍体積を少なくとも週に2回測定した。腫瘍体積は、各処置群における平均及び平均の標準誤差として算出した。下記の式を用いて、腫瘍成長抑制率(TGI)を算出した。
%TGI=(Zc3h12a/Socs1 TV最終)-Zc3h12a/Socs1 TV初期)/(コントロールTV最終-コントロールTV初期
式中、TVは、平均腫瘍体積であり、最終は、10日目であり、初期は、編集T細胞の移入日である。
図2のデータには、皮下B16Ovaマウスモデルにおいて、Zc3h12a/Socs1デュアル編集型マウスOT1 CD8+T細胞を養子移入すると、コントロールのガイドと比べて、抗腫瘍応答が増強されたことが示されている。この作用は、試験終了前、140日目まで維持された。
PMEL T細胞及びMC38-gp100腫瘍細胞モデル:追加の実験を行って、大腸癌のMC38皮下同系腫瘍モデル(抗PD1抗体による処置に対して非感受性である)におけるZc3h12a/Socs1デュアル編集型T細胞の作用を評価する。簡潔に述べると、Jackson labsから得た6~8週齢の雌のC57BL/6Jマウスに、gp100を発現するMC38腫瘍細胞を1×10個皮下注射する。腫瘍が、およそ100mmの体積に達したら、マウスを10頭からなる群に無作為に分け、編集マウスPMEL CD8 T細胞を尾静脈から静脈内注射する。注射の前に、これらの細胞は、(1)非標的化型コントロールのgRNA、(2)PD1遺伝子を標的とする単一のgRNA、(3)Zc3h12a遺伝子を標的とする単一のgRNA、(4)Socs1遺伝子を標的とする単一のgRNA、(5)一方はSocs1遺伝子を標的とし、もう一方はZc3h12a遺伝子を標的とする2つのgRNAを含むgRNA/Cas9 RNP複合体をエレクトロポレーションすることによって編集する。体重及び腫瘍体積を少なくとも週に2回測定する。腫瘍体積は、各処置群における平均及び平均の標準誤差として算出し、各群における%TGIを上記のようにして算出する。これらの実験では、Ptpn2/Socs1デュアル編集型T細胞の抗腫瘍有効性が、コントロールまたは単一編集型のT細胞で処置した場合と比べて向上することが予測される。
実施例8:転移性がんのマウス同系モデルにおけるZc3h12a/Socs1デュアル編集型トランスジェニックT細胞の有効性
肺転移として顕在化する疾患を伴う侵襲性転移性B16-F10同系腫瘍モデルを用いて、Zc3h12a/Socs1デュアル編集型T細胞の抗腫瘍有効性をマウスにおいて評価する。簡潔に述べると、Jackson labsから得た6~8週齢の雌のC57BL/6Jマウスに、0.5×10個のB16-F10腫瘍細胞を静脈内注射する。接種の前に、マウスの体重を測定し、マウスを無作為に治療群に割り当てた。腫瘍の接種から3日後に、マウスに、編集マウスPMEL CD8+T細胞を尾静脈から静脈内注射する。T細胞の注射前に、これらの細胞は、(1)非標的化型コントロールのgRNA、(2)Zc3h12a遺伝子を標的とする単一のgRNA、(3)Socs1遺伝子を標的とする単一のgRNA、(4)一方はZc3h12a遺伝子を標的とし、もう一方はSocs1遺伝子を標的とする2つのgRNAを含むgRNA/Cas9 RNP複合体をエレクトロポレーションすることによって編集する。NGSを用いることによって、Zc3h12a遺伝子及びSocs1遺伝子を標的とするデュアルgRNA/Cas9複合体の編集効率を評価する。体重を少なくとも週に2回モニタリングする。腫瘍の接種から15日目(T細胞移入から12日目)に、各マウスの肺を10%パラホルムアルデヒドで灌流及び固定する。一晩固定後、肺をさらに保存するために70%EtOHに移す。肺においてがん細胞の黒色コロニーとして見ることができるB16-F10腫瘍量を目視で評価することによって、腫瘍有効性を評価する。これらのデータにより、Zc3h12a/Socs1デュアル編集型T細胞の抗腫瘍有効性が、コントロールまたは単一編集型のT細胞で治療する場合と比べて向上することが予測である。
Figure 2022519595000059
(-)=有効性は観察されず、(+)=大半のマウスにおいて、応答が中度、(++)=大半のマウスにおいて、応答が強度、(+++)=処置したすべてのマウスにおいて、応答が最高強度(一部、完全奏効を含む)
実施例9:メラノーマの異種移植モデルにおけるZc3h12a/Socs1デュアル編集型トランスジェニックT細胞の有効性
A375異種移植腫瘍モデルを用いて、Zc3h12a/Socs1デュアル編集型T細胞の抗腫瘍有効性をマウスにおいて評価する。簡潔に述べると、Jackson labsから得た6~8週齢のNSGマウスに、5×10個のA375細胞(抗原NY-ESO-1を発現する)を皮下注射する。腫瘍の体積がおよそ400mmに達したら、マウスを8頭からなる群に無作為に分け、30×10個の編集TCR2細胞を尾静脈から静脈内注射する。T細胞の注射前に、これらの細胞は、(1)非標的化型コントロールのgRNA、(2)PD1遺伝子を標的とする単一のgRNA、(3)Zc3h12a遺伝子を標的とする単一のgRNA、(4)Socs1遺伝子を標的とする単一のgRNA、(5)一方はSocs1遺伝子を標的とし、もう一方はZc3h12a遺伝子を標的とする2つのgRNAを含むgRNA/Cas9 RNP複合体をエレクトロポレーションすることによって編集する。体重及び腫瘍体積を少なくとも週に2回測定する。腫瘍体積は、各処置群における平均及び平均の標準誤差として算出し、%TGIは、上記のようにして算出する。これらのデータによって、NY-ESO-1腫瘍モデルにおいて、Zc3h12a/Socs1デュアル編集型T細胞で処置すると、抗腫瘍有効性が、Zc3h12a単一編集型細胞またはSocs1単一編集型細胞のいずれかで処置した後に観察される抗腫瘍有効性よりも向上すると予測されることが示される。
実施例10:Zc3h12a/Socs1デュアル編集型腫瘍浸潤リンパ球の有効性
B16Ova皮下同系腫瘍モデルを用いて、リンパ球除去を行っていないマウスにおいて、Zc3h12a/Socs1デュアル編集型腫瘍浸潤リンパ球(TIL)の抗腫瘍有効性を評価した。この実験では、ドナーコホートのCD45.1 Pep Boyマウス(B6.SJL-Ptprc Pepc/BoyJ)及びレシピエントコホートのCD45.2 C57BL/6Jマウス(Jackson labs)という2つのマウスコホートを使用し、それぞれ、6~8週齢の雌のマウスから構成させた。
TILを作製するために、ドナーであるCD45.1 Pep Boyマウスに、0.5×10個のB16-Ova 細胞を皮下注射する。腫瘍細胞の接種から14日目に、腫瘍を摘出して、実施例1に記載されているように、第2のコホートのマウスに注入するための編集型CD45.1腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を作製した。これらのTIL細胞は、(1)非標的化型コントロールのgRNA、(2)Zc3h12a遺伝子(配列番号211)を標的とする単一のgRNA、(3)Socs1遺伝子(配列番号9)を標的とする単一のgRNA、または(4)一方はSocs1遺伝子を標的とし、もう一方はZc3h12a遺伝子を標的とする2つのgRNAを含むgRNA/Cas9複合体をエレクトロポレーションすることによって編集した。NGSを用いることによって、Zc3h12a遺伝子及びSocs1遺伝子を標的とするデュアルgRNA/Cas9複合体の編集効率を評価したところ、Zc3h12a遺伝子では82%、Socs1遺伝子では84%であることが判明した。
レシピエントであるCD45.2 C57BL/6Jマウスに、0.5×10個のB16-Ova腫瘍細胞を皮下注射した。腫瘍の体積がおよそ100mmに達したら、マウスを10頭からなる群に無作為に分け、編集CD45.1TILを尾静脈から静脈内注射した。体重及び腫瘍体積を少なくとも週に2回測定した。腫瘍体積を各処置群における平均及び平均の標準誤差として算出し、下記の式に従って、%TGIを算出する。
%TGI=(Zc3h12a/Socs1 TV最終)-Zc3h12a/Socs1 TV初期)/(コントロールTV最終-コントロールTV初期
式中、TVは、平均腫瘍体積であり、最終は、17日目であり、初期は、編集TILの移入日である。
図3のデータには、皮下B16Ovaマウスモデルにおいて、Zc3h12a/Socs1デュアル編集型マウスTILを養子移入すると、コントロールのガイドとの比較において、Zc3h12a単一編集型TIL(TGI=47%)またはSocs1単一編集型TIL(TGI=32%)のいずれかで処置した場合と比べて、抗腫瘍応答が増強された(TGI=97%)ことが示されている。
実施例11:B16-Ovaマウス腫瘍モデルにおけるPD1/Lag3デュアル編集型トランスジェニックT細胞の有効性
B16Ova皮下同系腫瘍モデルを用いて、PD-1/Lag3デュアル編集型T細胞の抗腫瘍有効性をマウスにおいて評価した。Jackson labsから得た6~8週齢の雌のC57BL/6Jマウスに、0.5×10個のB16Ova腫瘍細胞を皮下注射した。全コホートのマウスにおける腫瘍の平均体積がおよそ485mmに達したら、マウスを10頭からなる群に無作為に分け、編集型マウスOT1 CD8+T細胞を尾静脈から静脈内注射した。これらの細胞は、注射の前に、(1)非標的化型コントロールのgRNA、(2)PD1遺伝子(配列番号270)を標的とする単一のgRNA、(3)Lag3遺伝子を標的とする単一のgRNA、(4)一方はPD1遺伝子を標的とし、もう一方はLag3遺伝子を標的とする2つのgRNAを含むgRNA/Cas9 RNP複合体をエレクトロポレーションすることによって編集した。NGSを用いることによって、Pdcd1遺伝子及びLag3遺伝子を標的とするデュアルgRNA/Cas9複合体の編集効率を評価したところ、Pdcd1遺伝子では58.8%、Lag3遺伝子では89.4%であることが判明した。体重及び腫瘍体積を少なくとも週に2回測定した。腫瘍体積は、各処置群における平均及び平均の標準誤差として算出した。下記の式を用いて、腫瘍成長抑制率(TGI)を算出した。
%TGI=(PD1/Lag3 TV最終)-PD1/Lag3 TV初期)/(コントロールTV最終-コントロールTV初期
式中、TVは、平均腫瘍体積であり、最終は、10日目であり、初期は、編集型マウスOT1 CD8+T細胞の移入日である。
図4のデータには、PD1単一編集型T細胞の養子移入によって、TGIが70%となり、Lag3単一編集型T細胞の養子移入により、TGIが36%となったことが示されている。驚くべきことに、PD1とLag3を組み合わせて編集したところ、腫瘍成長抑制率が上昇せず、TGIは38%となった。
実施例12:デュアル編集型のCAR-T及びTCRトランスジェニックT細胞の有効性及び機能の検証
実験を行って、PTPN2、ZC3H12A及び/またはSOCS1のうちの2つの編集が、CAR T細胞及び人工TCRを発現するように操作した及びT細胞の抗腫瘍有効性に及ぼす作用を検証した。表24に記載されている操作T細胞を、実施例1に記載されているようにして編集して、PTPN2、ZC3H12A及び/またはSOCS1の発現を低下させた。続いて、示されている種類の細胞を用いて、皮下マウス異種移植モデルにおいて、これらの編集T細胞を評価した。
Figure 2022519595000060
簡潔に述べると、Jackson labsから得た6~8週齢の雌のNSGマウスに、1×10個のRaji細胞を皮下注射した。腫瘍の体積がおよそ200mmに達したら、マウスを8頭からなる群に無作為に分け、編集した操作CAR T細胞であって、CD19を標的とする操作CAR T細胞3×10~10×10個を尾静脈から静脈内注射した。その養子移入細胞は、注射の前に、コントロールのgRNA、あるいはPTPN2、ZC3H12A及び/またはSOCS1を標的とするgRNAによって編集した。体重及び腫瘍体積を少なくとも週に2回測定した。腫瘍体積を各処置群において平均及び平均の標準誤差として算出した。これらの実験の結果(表25)によって、10×10個のPTPN2-/-及びSOCS1-/-デュアル編集型の操作T細胞の抗腫瘍有効性が、試験終了時の腫瘍体積及び完全奏効(PTPN2-/-/SOCS1-/- CAR T細胞では、8頭中8頭であったのに対して、コントロールの編集CAR T細胞では、8頭中1頭であった)によって測定した場合に、ガイドコントロールの場合と比べて向上したことが示された。
Figure 2022519595000061
(-)=有効性は観察されず、(+)=大半のマウスにおいて、応答が中度、(++)=大半のマウスにおいて、応答が強度、(+++)=処置したすべてのマウスにおいて、応答が最高強度(一部、完全奏効を含む)
追加実験を行って、PTPN2、ZC3H12A及び/またはSOCS1の編集が、操作T細胞によるサイトカインの産生に及ぼす作用を検証する。簡潔に述べると、上記の表25に記載されている操作T細胞をヒトT細胞から作製し、RNPの形態でCas9と複合化したガイドRNAを用いて、エレクトロポレーションによって、PTPN2、ZC3H12A及び/またはSOCS1のうちの2つ以上を編集する。CAR-Tを、表22に示されている対応する細胞株とin vitroにおいて、1:0、0.3:1、1:1、3:1及び10:1の比率で共培養する。24時間後、操作T細胞の総細胞数を求め、サイトカインの解析のために上清を保存する。これらの実験の結果によって、コントロールの編集細胞と比べて、集積が増大し、デュアル編集CAR T細胞からのサイトカインの産生のレベルが上昇することが示されることが予測される。
実施例13:デュアル編集型免疫細胞の機能のインビトロ評価
SOCS1依存性、PTPN2依存性及びZC3H12A依存性の薬理について評価するために、各標的の依存性の生物学的プロセスを定量するアッセイを開発する。これらのアッセイは、二重編集型のTILにおいて標的依存性の薬理を評価する目的で用いるようにも意図されている。これらのアッセイでは、TILにおける、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aを標的とするsgRNAの活性を評価する。例えば、SOCS1及びPTPN2の両方が不活性化される細胞は、SOCS1及びPTPN2の両方の薬理を測定するアッセイにおいて、活性を調べなければならない。
T細胞受容体(TCR)シグナル伝達に対する、PTPN2の負の役割に加えて、SOCS1及びPTPN2のいずれも、JAK/STATシグナル伝達の負の制御因子である。したがって、SOCS1依存性及びPTPN2依存性の薬理は、JAK/STATシグナル伝達の増大によって測定できる。
SOCS1は、部分的には、JAK1(STAT5のリン酸化及びサイトカインのシグナル伝達に関与するキナーゼ)を阻害することによって、T細胞におけるサイトカインのシグナル伝達を負に調節する。IL-2受容体複合体を通じたIL-2シグナル伝達では、STAT5は、JAK1に依存した形でリン酸化される。したがって、IL-2で刺激された場合のpSTAT5レベル及び下流シグナル伝達経路の活性化は、TILにおけるSOCS1依存性の薬理を測定するアッセイとして機能し得る。実際、SOCS1を欠失させると、初代ヒトCD8 T細胞におけるpSTAT5レベルは、IL-2シグナル伝達に応答して上昇する(図5)。
PTPN2も、pSTAT1及びpSTAT3のようなSTATタンパク質を直接脱リン酸化することによって、IL-2及びIFNγを含むサイトカインのシグナル伝達の負の制御因子として作用する。したがって、pSTAT1及びpSTAT3のレベル、ならびに下流シグナル達経路の活性化は、TILにおけるPTPN2依存性の薬理を測定するアッセイとして機能し得る。実際、Cas9によってPTPN2の遺伝子ノックダウンを行うと、Jurkat T細胞におけるpSTAT1レベルは、IFNγによる刺激に応答して上昇する(図6)。PTPN2は、TCRシグナル伝達の負の制御因子でもある。LCK及びFYNのいずれも、そのTCRの下流でポジティブシグナルを伝達するものであり、TCRの活性化後は、PTPN2ホスファターゼ活性の直接的な標的となる。したがって、PTPN2の遺伝的な不活性化が、近位のT細胞受容体のシグナル伝達に及ぼす影響は、TCR刺激後のpLCK及びpFYNを定量することによって評価し得る。
すなわち、デュアル編集型細胞におけるSOCS1及びPTPN2の薬理の直接的評価は、1)サイトカインによる刺激及びpSTATのアッセイ、ならびに2)TCRの活性化及び下流シグナル伝達のアッセイを用いて行うことができる。
in vitroにおいて、SOCS1及びPTPN2の遺伝的な不活性化が、細胞の機能に及ぼす影響を求めるには、T細胞の機能と相関する複数のパラメーターを評価してよい。これらのパラメーターとしては、サイトカイン(例えばIL-6及びIL-12)の産生、ベースラインの細胞表面の表現型及び活性化細胞表面の表現型、T細胞の分化状態、ならびに腫瘍殺傷能力が挙げられる。
実施例14:デュアル編集型腫瘍浸潤リンパ球の作製
TILの単離及び増殖を行うためのものとしてFDAから認可された臨床試験で以前に用いられた確立済みのプロトコールに従って、デュアル編集型TILを作製する。
腫瘍組織を取り出した後、腫瘍を断片化して2mmの切片にし、機械的/酵素的にホモジナイズし、最長で6週間、または細胞数が1×10個以上になるまで、6,000IU/mLの組み換えヒトIL-2で培養する(これをTIL作製の急速増殖前フェーズ(pre-REP)とする)。pre-REPの段階が完了したら、TILに、cGMPの条件下で、SOCS1、PTPN2、及び/またはZC3H12Aを標的とするgRNA/Cas9 RNP複合体をエレクトロポレーションする。細胞には、pre-REPプロセスの前またはその最中にエレクトロポレーションしてもよい。エレクトロポレーション後、1:100の比率のTIL及び照射フィーダー細胞で、50×10個の細胞を1LのG-Rex(商標)培養フラスコに、およそ2週間かけて移す。この作製部分は、急速増殖フェーズ(REP)とする。REPフェーズの後、TILを回収し、洗浄し、患者に即時注入するために溶液に懸濁させる。
上記と同様の方法を用いて、3つの独立したドナーにおいて、編集腫瘍浸潤リンパ球を最小限の研究規模で作製した。SOCS1単一編集型、PTPN2単一編集型、ZC3H12A単一編集型、SOCS1/PTPN2デュアル編集型及びSOCS1/ZC3H12Aデュアル編集型の細胞を作製した。簡潔に述べると、TILをIL-2でpre-REP増殖後、TILを取り出し、Maxcyteエレクトロポレーション緩衝液(Maxcyte)に、30M細胞/mlの濃度で再懸濁させた。エレクトロポーレーション緩衝液中の細胞20μl当たり、5μlのRNP溶液を加えた。5μlの反応液あたり、RNP溶液は、61μMのsNLS-spCas9-sNLS(Aldevron)0.85μl、PBS1.75μl、及び100μMの全sgRNA溶液2.4μlで構成させた。sgRNA溶液は、単一のsgRNA2.4μl、または2つの異なるsgRNAをそれぞれ1.2μlのいずれかで構成させた。用いたガイドにおいては、SOCS1はGACGCCTGCGGATTCTACTG(配列番号25)、PTPN2はGGAAACTTGGCCACTCTATG(配列番号190)及びZC3H12AはCAGGACGCTGTGGATCTCCG(配列番号219)であった。
細胞/RNP溶液をMaxcyteの処理アセンブリー(カタログ番号OC-25X3またはOC-100X2)に充填した後、Maxcyte STXを用いて、「Optimization#9」というプログラムを使用してエレクトロポレーションした。細胞をその処理アセンブリーから回収し、2倍体積の完全REP培地(AIMV培地(Gibco#12055)及びRPMI1640(Gibco#11875)の50:50ミックスに、5%熱不活化ヒトAB血清(Valley Biomedical)を添加したもの)に加えた。細胞を37Cで20分回復させた。
続いて、TILを6ウェル(1ウェル当たり表面積10cm)または24ウェル(1ウェル当たり表面積2cm)のGrexフラスコのいずれかに、cm当たり50,000個のTILという密度で移すことによって、TILをREPに播種した。加えて、フラスコには、1cm当たり5Mという密度の照射PBMCフィーダー細胞、6000U/mlの組み換えヒトIL-2及び30ng/mlのOKT3を入れた。REPを14日間行い、その際には、細胞に、IL-2、IL-2を含む新鮮な培地を供給し、及び/または細胞を分割した。REPの14日目に、細胞を回収し、その切断部位のゲノムDNAのアンプリコンシーケンシングによって、編集効率を求めた。編集効率は、表26に示されているとおりであった(数字には、予測される野生型配列からの変異を示したDNAリードの割合(%)が反映されている)。










Figure 2022519595000062
実施例15:リンパ除去を行ったシステムにおけるデュアル編集型腫瘍浸潤リンパ球の有効性
実施例6及び10とは対照的に、リンパ球除去を行ったB16Ova皮下同系腫瘍モデルを用いて、Ptpn2/Socs1デュアル編集型、Ptpn2/Zc3h12aデュアル編集型またはSocs1/Zc3h12Aデュアル編集型の腫瘍浸潤リンパ球(TIL)の抗腫瘍有効性をマウスにおいて評価した。この実験では、ドナーコホートのCD45.1 Pep Boyマウス(B6.SJL-Ptprc Pepc/BoyJ)及びレシピエントコホートのCD45.2 C57BL/6Jマウス(Jackson labs)という2つのマウスコホートを使用し、それぞれ、6~8週齢の雌のマウスから構成させた。
TILを作製するために、ドナーであるCD45.1 Pep Boyマウスに、0.5×10個のB16-Ova 細胞を皮下注射した。腫瘍細胞の接種から14日目に、腫瘍を摘出して、上記の実施例1に記載されているように、第2のコホートのマウスに注入するための編集型CD45.1腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を作製した。これらのTIL細胞は、(1)非標的化型コントロールのgRNA、(2)Ptpn2、Socs1を標的とする単一のgRNA、または(3)一方はSocs1遺伝子を標的とし、もう一方はPtpn2遺伝子を標的とするか、もしくは一方はSocs1遺伝子を標的とし、もう一方はZc3h12a遺伝子を標的とする2つのgRNAを含むgRNA/Cas9複合体をエレクトロポレーションすることによって編集した。NGSを用いることによって、Socs1遺伝子及びPtpn2遺伝子を標的とするデュアルgRNA/Cas9複合体の編集効率を評価したところ、Socs1遺伝子では85%、Ptpn2遺伝子では71%であることが判明した。NGSを用いて、Socs1遺伝子及びZc3h12a遺伝子を標的とするデュアルgRNA/Cas9複合体の編集効率を評価したところ、Socs1遺伝子では94%、Zc3h12a遺伝子では90%であることが判明した。追加実験で、Ptpn2遺伝子及びZc3h12a遺伝子のそれぞれを標的とするgRNA/Cas9複合体をエレクトロポレーションすることによって、TILを編集できる。
レシピエントであるCD45.2 C57BL/6Jマウスに、0.5×10個のB16-Ova腫瘍細胞を皮下注射した。腫瘍の体積がおよそ100mmに達したら、マウスを10頭からなる群に無作為に分け、シクロホスファミド(200mg/kg)を腹腔内注射して、リンパ球除去を誘導した。翌日、マウスに編集CD45.1 TILを尾静脈から静脈内注射した。追加実験では、マウスに、組み換えヒトIL-2(720,000IU/Kg)を最長で4日間、1日に2回腹腔内注射できる。体重及び腫瘍体積を少なくとも週に2回測定した。腫瘍体積を各処置群における平均及び平均の標準誤差として算出し、下記の式に従って、%TGIを17日目に算出する。
%TGI=(デュアル型TV最終)-デュアル型TV初期)/(コントロールTV最終-コントロールTV初期
式中、TVは、平均腫瘍体積であり、最終は、17日目であり、初期は、編集TILの移入日である。
これらのデータにより、リンパ除去を行ったシステムでは、デュアル編集型TILで処置すると、単一編集型TILで処置した後に観察される抗腫瘍有効性よりも、抗腫瘍有効性が向上することが示される。
Figure 2022519595000063
(-)=有効性は観察されず、(+)=大半のマウスにおいて、応答が中度、(++)=大半のマウスにおいて、応答が強度、(+++)=処置したすべてのマウスにおいて、応答が最高強度(一部、完全奏効を含む)
実施例16:SOCS1/PTPN2デュアル編集型TILの機能の特徴付け
実施例14に記載されているような方法を用いて、SOCS1/PTPN2デュアル編集型TIL及びコントロールのTIL(T細胞では発現されないOR1A1座位を編集)を作製した。TILが炎症性サイトカインを産生する能力を評価した。簡潔に述べると、5頭の特有のドナーから得た生存TIL200,000個を96ウェルプレートのウェルに播種した。そのウェル内の培地の体積は、200μlであり、その培地は、REP培地(AIM V(Gibco)及びRPMI1640(Gibco)の50:50ミックスに、5%熱不活化ヒトAB血清(Valley Biomedical)を添加したもの)180μl、ならびに抗CD3活性化四量体(Stemcell Technologies、カスタム試薬)20μlで構成させた。そのTILを摂氏37度で18時間、5% COの加湿チャンバーでインキュベートした。インキュベート後、培養上清を回収し、V-plexというサイトカインプレート及びQuickplex SQ 120という装置(Mesoscale Diagnostics)を用いて、その上清中のIFNγ及びTNFαのレベルを測定した。SOCS1/PTPN2デュアル編集型TILでは、コントロールの編集型TILと同程度のIFNγ産生能力(図7A)及びコントロールの編集型TILを上回るTNFα産生能力が示された(図7B)。
SOCS1/PTPN2デュアル編集型TILが、刺激されると脱顆粒を起こす能力も評価した。Cell Stimulation Cocktail(Invitrogen)の1/500希釈液を含む96ウェルプレートにおいて、ゴルジプラグ(BD)及び蛍光抗CD107a抗体(BD)の存在下で、500,000個のTILを4時間刺激した。その後、細胞をT細胞マーカーに対して染色し、T細胞におけるCD107a陽性率及び蛍光強度をフローサイトメトリーによって評価した。SOCS1/PTPN2デュアル編集型TILでは、コントロールの編集TILと比べて、脱顆粒が増大し(図7C)、CD107a強度が上昇した(図7D)。
実施例17-マウス同系腫瘍モデルにおけるPtpn2/Socs1デュアル編集型トランスジェニックT細胞の有効性、作用機序及びリチャレンジ
OT1 T細胞及びB16-Ova腫瘍細胞モデル:B16Ova皮下同系腫瘍モデルを用いて、Ptpn2/Socs1デュアル編集型CD8+T細胞の抗腫瘍有効性をマウスにおいて評価した。Jackson labsから得た6~8週齢の雌のC57BL/6Jマウスの右側腹部に、0.5×10個のB16-Ova腫瘍細胞を皮下注射した。全コホートのマウスにおける腫瘍の平均体積がおよそ100mmに達したら、マウスを1群当たり10~20頭からなる5つの群に無作為に分け、編集型マウスOT1 CD8+T細胞を尾静脈注射によって静脈内注射した。注射の前に、これらの細胞は、(1)非標的化型コントロールのgRNA、(2)PD1遺伝子(配列番号270)を標的とする単一のgRNA、(3)Ptpn2遺伝子(配列番号202)を標的とする単一のgRNA、(4)Socs1遺伝子(配列番号9)を標的とする単一のgRNA、(5)一方はSocs1遺伝子を標的とし、もう一方はPtpn2遺伝子を標的とする2つのgRNAを含むgRNA/Cas9 RNP複合体をエレクトロポレーションすることによって編集した。Ptpn2遺伝子及びSocs1遺伝子を標的とするgRNA/Cas9複合体の編集効率を次世代シーケンシングによって評価したところ、Ptpn2遺伝子では80.3%、Socs1遺伝子では87.6%であることが判明した。体重及び腫瘍体積を少なくとも週に2回測定した。腫瘍体積は、各処置群における平均及び平均の標準誤差として算出した。腫瘍成長抑制率(TGI)は、下記の式に従って算出した。
%TGI=(Ptpn2/Socs1 TV最終-Ptpn2/Socs1 TV初期)/(コントロールTV最終-コントロールTV初期
式中、TVは、平均腫瘍体積であり、最終は、7日目であり、初期は、編集型マウスOT1 CD8+T細胞の移入日である。
続いて、76日目に、元の大型B16Ova腫瘍が完全に拒絶されたマウスの左側腹部皮下に、0.5×10個のB16-Ova腫瘍細胞(n=6)または0.3×10個のB16F10腫瘍細胞(n=5)のいずれかで、リチャレンジを行った。体重及び腫瘍体積を少なくとも週に2回測定した。腫瘍体積を上記のようにして算出した。リチャレンジの前後の様々な時点に、マウスに尾採血を行い、試料をフローサイトメトリーによって解析して、末梢血中のOT1 CD8+T細胞及びその表現型を追跡した。
図8Aのデータには、Ptpn2/Socs1デュアル編集型マウスOT1 CD8+T細胞を養子移入すると、18頭のマウスのうち17頭がB16Ova腫瘍に対して完全奏効を達成したことが示されている。図8Bには、B16Ova腫瘍を以前に拒絶したすべてのマウスが、その後、ナイーブマウスと比べて、2回目に接種したB16Ovaを拒絶できたことが示されている。B16Ova腫瘍を以前に拒絶した5頭のマウスのうちの2頭は、ネオアンチゲンを発現しない元のB16F10を2回目として接種した腫瘍も完全に拒絶できた。図8Cには、リチャレンジから8日後に、末梢血において、OT1 CD8+T細胞が急激に増加したことが示されている。図8Dには、B16Ovaの2回目の接種から8日後に、これらの同じOT1が、リチャレンジ前のセントラルメモリー表現型からエフェクター表現型に変化した特徴が示されている。この後、リチャレンジから84日目に、セントラルメモリー表現型に戻った。
実施例18.Ptpn2/Socs1デュアル編集型マウス T細胞の効能の上昇
PD-1耐性を有する大型腫瘍B16OvaモデルにおけるPtpn2/Socs1デュアル編集型マウスOT1 CD8+T細胞の相対的な効能を評価するために、4つの異なる用量を、コントロールである同様の編集型細胞と比較して試験した。これらの試験は、上記の実施例3に記載されているようにして開始し、初期の開始腫瘍体積は約355mmであり、その時点に、Ptpn2/Socs1デュアル編集型またはコントロールの編集型のマウスOT1 CD8+T細胞をマウス1頭当たり4.1×10個、4.1×10個、4.1×10個または4.1×10個の細胞という用量で、静脈内で養子移入した。Ptpn2遺伝子及びSocs1遺伝子を標的とするgRNA/Cas9複合体の編集効率を次世代シーケンシングによって評価したところ、Ptpn2遺伝子では66.4%、Socs1遺伝子では86.5%であることが判明した。体重及び腫瘍体積を少なくとも週に2回測定した。腫瘍体積を上記のようにして算出した。図10に示されているように、コントロールの編集型マウスOT1 CD8+T細胞を養子移入したところ、マウス1頭当たり4.1×10個のT細胞という最高用量の場合のみに、腫瘍の成長が遅延され、完全奏効は観察されなかった。同様の数のPtpn2/Socs1デュアル編集型マウスOT1 CD8+T細胞を投与したマウスでは、10頭のうちの7頭で、腫瘍の完全退縮が観察された。加えて、低用量のPtpn2/Socs1デュアル編集型マウスOT1 CD8+T細胞の場合にも、有意な抗腫瘍活性が観察され、4.1×10個の群において、10頭のマウスのうち1頭で腫瘍の完全奏効が見られた。勘案すると、これらのデータにより、Ptpn2/Socs1デュアル編集型マウスT細胞が、コントロール編集型マウスOT1 CD8+T細胞よりもおよそ10~100倍強力であったことが示されている。
参照による援用
本明細書に引用されている参照文献、論文、刊行物、特許、特許公報及び特許出願はいずれも、参照により、あらゆる目的でその全体が本明細書に援用される。しかしながら、本明細書に引用されているいずれの参照文献、論文、刊行物、特許、特許公報及び特許出願に言及する際も、それらが、世界のいずれの国においても、正当な先行技術を構成したり、または技術常識の一部を形成すると解釈したり、認めたりまたはいずれかの形で示唆したりするものでないとともに、そのように解釈したり、認めたりまたはいずれかの形で示唆したりすべきでもない。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNAと、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNAと、Casエンドヌクレアーゼタンパク質とをコードするベクターを1つ以上含み、その第1の標的遺伝子は、PTPN2であり、そのPTPN2を標的とするgRNAは、配列番号185~207から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、その第2の標的遺伝子は、ZC3H12Aであり、そのZCH12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAは、配列番号208~230から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、(i)SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNA、及びZCH12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号208~230から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNAをコードするベクターを1つ以上と、(ii)そのCasエンドヌクレアーゼタンパク質をコードするmRNA分子を含む。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、(i)PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号185~207から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNA、及びZCH12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号208~230から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含むgRNAをコードするベクターを1つ以上と、(ii)そのCasエンドヌクレアーゼタンパク質をコードするmRNA分子を含む。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、(i)SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第1のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第1のRNP複合体を形成するgRNAと、(ii)ZCH12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号208~230から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第2のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第2のRNP複合体を形成するgRNAを含む。
いくつかの実施形態では、その遺伝子調節システムは、(i)PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号185~207から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第1のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第1のRNP複合体を形成するgRNAと、(ii)ZCH12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号208~230から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第2のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第2のRNP複合体を形成するgRNAを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、がん細胞の殺傷が必要な対象のがん細胞の殺傷方法であって、その対象に、請求項1~57のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞または請求項79~83のいずれか1項に記載の組成物を治療有効量投与することを含み、その改変免疫エフェクター細胞に暴露すると、改変していない免疫エフェクター細胞に暴露する場合と比べて、そのがん細胞の殺傷性が増大し、治療有効量を構成するのに必要な改変免疫エフェクター細胞の数が、治療有効量を構成するのに必要な非改変免疫エフェクター細胞の数の少なくとも10分の1または少なくとも100分の1である方法を提供する。いくつかの実施形態では、治療有効量を構成するのに必要な改変免疫エフェクター細胞の数は、少なくとも1×10個の細胞、少なくとも5×10個の細胞、少なくとも1×10個の細胞、少なくとも5×10個の細胞、少なくとも1×10個の細胞、少なくとも5×10個の細胞、少なくとも1×10個の細胞、少なくとも2×10個の細胞、少なくとも3×10個の細胞、少なくとも4×10個の細胞、少なくとも5×10個の細胞、少なくとも1×10個の細胞、少なくとも5×10個の細胞、少なくとも1×10個の細胞、少なくとも5×10個の細胞または少なくとも1×10個の細胞である。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる遺伝子調節システムを含む改変免疫エフェクター細胞であって、
前記少なくとも2つの内在性遺伝子の前記発現及び/または前記機能の低下によって、前記免疫エフェクター細胞のエフェクター機能が増強される、前記改変免疫エフェクター細胞。
(項目2)
前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びPTPN2である、項目1に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目3)
前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aである、項目1に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目4)
前記少なくとも2つの標的遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aである、項目1に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目5)
前記遺伝子調節システムがさらに、CBLBの発現及び/または機能を低下させることができる、項目1~4のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目6)
前記遺伝子調節システムが、(i)核酸分子、(ii)酵素タンパク質または(iii)核酸分子及び酵素タンパク質を含む、項目1~5のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目7)
前記遺伝子調節システムが、siRNA、shRNA、マイクロRNA(miR)、アンタゴmiRまたはアンチセンスRNAから選択した核酸分子を含む、項目6に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目8)
前記遺伝子調節システムが、酵素タンパク質を含み、前記酵素タンパク質が、前記内在性遺伝子のうちの1つ以上における標的配列に特異的に結合するように操作されている、項目6に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目9)
前記タンパク質が、転写アクチベーター様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、ジンクフィンガーヌクレアーゼまたはメガヌクレアーゼである、項目8に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目10)
前記遺伝子調節システムが、核酸分子及び酵素タンパク質を含み、前記核酸分子が、ガイドRNA(gRNA)分子であり、前記酵素タンパク質が、Casタンパク質またはCasオルソログである、項目6に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目11)
前記Casタンパク質が、Cas9タンパク質である、項目10に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目12)
前記Casタンパク質が、酵素活性ドメインを2つ含み、二本鎖DNA切断を誘導することができる野生型Casタンパク質である、項目10に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目13)
前記Casタンパク質が、酵素活性ドメインを1つ含み、一本鎖DNA切断を誘導することができるCasニッカーゼ変異体である、項目10に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目14)
前記Casタンパク質が、不活性型Casタンパク質(dCas)であり、前記1つ以上の内在性標的遺伝子の発現を調節できる異種タンパク質と結合している、項目10に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目15)
前記異種タンパク質が、MAX相互作用タンパク質1(MXI1)、Kruppel関連ボックス(KRAB)ドメイン、メチル-CpG結合タンパク質2(MECP2)及びmSin3 4連結ドメイン(SID4X)からなる群から選択されている、項目14に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目16)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、項目10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目17)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、項目10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目18)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151からなる群から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207からなる群から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、項目10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目19)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151からなる群から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207からなる群から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、項目10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目20)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、項目10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目21)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNAと、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNAを含む、項目10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目22)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151からなる群から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575からなる群から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、項目10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目23)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151からなる群から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575からなる群から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、項目10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目24)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、項目10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目25)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、項目10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目26)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308からなる群から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575からなる群から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、項目10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目27)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308からなる群から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575からなる群から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、項目10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目28)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子を含む、項目7に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目29)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子を含む、項目7に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目30)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAであって、配列番号7~151からなる群から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNAまたは前記shRNAと、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAであって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308からなる群から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNAまたは前記shRNAを含む、項目7に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目31)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子を含む、項目7に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目32)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子を含む、項目7に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目33)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAであって、配列番号7~151からなる群から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNAまたは前記shRNAと、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAであって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575からなる群から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNAまたは前記shRNAを含む、項目7に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目34)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子を含む、項目7に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目35)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子を含む、項目7に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目36)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAであって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308からなる群から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNAまたは前記shRNAと、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAであって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575からなる群から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNAまたは前記shRNAを含む、項目7に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目37)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される標的DNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される標的DNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質を含む、項目9に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目38)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号7~151から選択したDNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択したDNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質を含む、項目9に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目39)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される標的DNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される標的DNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質を含む、項目9に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目40)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号7~151から選択したDNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択したDNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質を含む、項目9に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目41)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される標的DNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される標的DNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質を含む、項目9に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目42)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択したDNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択したDNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質を含む、項目9に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目43)
前記遺伝子調節システムが、前記免疫エフェクター細胞に、トランスフェクション、トランスダクション、エレクトロポレーションまたはマイクロフルイディクスデバイスによる細胞膜の物理的破壊によって導入されている、項目1~42のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目44)
前記遺伝子調節システムが、前記システムの、1つ以上の構成成分をコードするポリヌクレオチド、タンパク質またはリボ核タンパク質(RNP)複合体として導入されている、項目43に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目45)
SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aからなる群から選択した少なくとも2つの内在性遺伝子の発現及び/または機能が低下された改変免疫エフェクター細胞であって、前記少なくとも2つの内在性遺伝子の前記発現及び/または前記機能の低下によって、エフェクター機能が増強される、前記改変免疫エフェクター細胞。
(項目46)
前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びPTPN2である、項目45に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目47)
前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aである、項目45に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目48)
前記少なくとも2つの標的遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aである、項目45に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目49)
SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性遺伝子に不活性化変異を含む、改変免疫エフェクター細胞。
(項目50)
前記免疫エフェクター細胞が、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)またはCAR-T細胞である、項目49に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目51)
前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びPTPN2である、項目49または項目50に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目52)
前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aである、項目49または項目50に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目53)
前記少なくとも2つの標的遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aである、項目49または項目50に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目54)
前記不活性化変異が、前記2つ以上の内在性遺伝子のゲノム配列内の1つ以上のヌクレオチドの欠失、置換または挿入を含む、項目49~53のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目55)
前記欠失が、前記2つ以上の内在性標的遺伝子の部分欠失または完全欠失である、項目54に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目56)
前記不活性化変異が、フレームシフト変異である、項目54に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目57)
前記不活性化変異によって、前記2つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能が低下する、項目49~56のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目58)
さらに、CBLBの発現及び/または機能が低下される、項目45~57のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目59)
SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の核酸阻害剤を少なくとも2つコードする1つ以上の外因性ポリヌクレオチドを含む改変免疫エフェクター細胞。
(項目60)
前記免疫エフェクター細胞が、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)またはCAR-T細胞である、項目59に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目61)
前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びPTPN2である、項目59または項目60に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目62)
前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aである、項目59または項目60に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目63)
前記少なくとも2つの標的遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aである、項目59または項目60に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目64)
前記少なくとも2つの核酸阻害剤が、前記2つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させる、項目59~63のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目65)
前記2つ以上の内在性標的遺伝子の前記発現を、非改変免疫エフェクター細胞またはコントロールの免疫エフェクター細胞と比べて、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%または少なくとも90%低下させる、項目58または項目64に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目66)
前記2つ以上の内在性標的遺伝子の機能を、非改変免疫エフェクター細胞またはコントロールの免疫エフェクター細胞と比べて、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%または少なくとも90%低下させる、項目65に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目67)
前記不活性化変異または前記核酸阻害剤が、前記2つ以上の内在性標的遺伝子の前記発現を実質的に阻害する、項目65に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目68)
前記不活性化変異または前記核酸阻害剤が、前記2つ以上の内在性標的遺伝子の機能を実質的に阻害する、項目65に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目69)
前記不活性化変異または前記核酸阻害剤が、前記改変免疫エフェクター細胞の、1つ以上のエフェクター機能を増強する、項目50~68のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目70)
前記1つ以上のエフェクター機能を、非改変免疫エフェクター細胞またはコントロールの免疫エフェクター細胞と比べて増強する、項目69に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目71)
前記免疫エフェクター細胞が、T細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、NKT細胞または腫瘍浸潤リンパ球(TIL)である、項目1~70のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目72)
免疫活性化分子を発現する外来性導入遺伝子をさらに含む、項目1~71のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目73)
免疫活性化分子が、サイトカイン、ケモカイン、共刺激分子、活性化ペプチド、抗体またはその抗原結合断片からなる群から選択されている、項目1に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目74)
前記エフェクター機能が、細胞増殖性、細胞生存能、腫瘍への浸潤性、細胞傷害性、抗腫瘍免疫応答性及び/または疲弊耐性から選択されている、項目1~73のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目75)
前記細胞の表面に提示された操作免疫受容体をさらに含む、項目1~74のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目76)
前記操作免疫受容体が、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン及び細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)である、項目75に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目77)
前記操作免疫受容体が、操作T細胞受容体(TCR)である、項目76に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目78)
前記操作免疫受容体が、標的細胞の表面に発現した抗原に特異的に結合でき、前記抗原が、腫瘍関連抗原である、項目75~77のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
(項目79)
項目1~78のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞を含む組成物。
(項目80)
少なくとも1×10 個、1×10 個、1×10 個、1×10 個、1×10 個、1×10 個、1×10 10 個、1×10 11 個またはこれを上回る数の改変免疫エフェクター細胞を含む、項目79に記載の組成物。
(項目81)
薬学的に許容可能な担体または希釈剤を含む、項目79または80に記載の組成物。
(項目82)
自己免疫エフェクター細胞を含む、項目79~81のいずれか1項に記載の組成物。
(項目83)
同種異系免疫エフェクター細胞を含む、項目79~81のいずれか1項に記載の組成物。
(項目84)
SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した、細胞内の少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現を低下させることができる遺伝子調節システムであって、(i)核酸分子、(ii)酵素タンパク質、または(iii)核酸分子及び酵素タンパク質を含む、前記遺伝子調節システム。
(項目85)
前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びPTPN2である、項目84に記載の遺伝子調節システム。
(項目86)
前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aである、項目84に記載の遺伝子調節システム。
(項目87)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aである、項目84に記載の遺伝子調節システム。
(項目88)
少なくとも2つのガイドRNA(gRNA)核酸分子及びCasエンドヌクレアーゼを含む、項目84~87のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
(項目89)
前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのガイドRNA(gRNA)分子、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子、及びCasエンドヌクレアーゼを含む、項目88に記載の遺伝子調節システム。
(項目90)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む、項目89に記載の遺伝子調節システム。
(項目91)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、項目89に記載の遺伝子調節システム。
(項目92)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号7~151から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、項目89に記載の遺伝子調節システム。
(項目93)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、項目89に記載の遺伝子調節システム。
(項目94)
前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子、及びCasエンドヌクレアーゼを含む、項目89に記載の遺伝子調節システム。
(項目95)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む、項目94に記載の遺伝子調節システム。
(項目96)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、項目94に記載の遺伝子調節システム。
(項目97)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号7~151から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、項目94に記載の遺伝子調節システム。
(項目98)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、項目94に記載の遺伝子調節システム。
(項目99)
前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記システムが、前記PTNP2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子、及びCasエンドヌクレアーゼを含む、項目88に記載の遺伝子調節システム。
(項目100)
前記PTPN2を標的とする少なくとも1つgRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む、項目99に記載の遺伝子調節システム。
(項目101)
前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、項目99に記載の遺伝子調節システム。
(項目102)
前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、項目99に記載の遺伝子調節システム。
(項目103)
前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、項目99に記載の遺伝子調節システム。
(項目104)
前記Casタンパク質が、Cas9タンパク質である、項目88~103のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
(項目105)
前記Casタンパク質が、酵素活性ドメインを2つ含むとともに、二本鎖DNA切断を誘導することができる野生型Casタンパク質である、項目88~103のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
(項目106)
前記Casタンパク質が、酵素活性ドメインを1つ含むとともに、一本鎖DNA切断を誘導することができるCasニッカーゼ変異体である、項目88~103のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
(項目107)
前記Casタンパク質が、不活性型Casタンパク質(dCas)であり、前記1つ以上の内在性標的遺伝子の発現を調節できる異種タンパク質と結合している、項目88~103のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
(項目108)
前記異種タンパク質が、MAX相互作用タンパク質1(MXI1)、Kruppel関連ボックス(KRAB)ドメイン及びmSin3 4連結ドメイン(SID4X)からなる群から選択されている、項目107に記載の遺伝子調節システム。
(項目109)
前記システムが、少なくとも2つの核酸分子を含み、前記少なくとも2つの核酸分子が、siRNA、shRNA、マイクロRNA(miR)、アンタゴmiRまたはアンチセンスRNAから選択されている、項目84~87に記載の遺伝子調節システム。
(項目110)
前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのガイドsiRNA分子またはガイドshRNA分子、及び前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子を含む、項目109に記載の遺伝子調節システム。
(項目111)
前記SOCS1を標的とするsiRNA分子またはshRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含み、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む、項目110に記載の遺伝子調節システム。
(項目112)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含み、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む、項目110に記載の遺伝子調節システム。
(項目113)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAが、配列番号7~151から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含み、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAが、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む、項目110に記載の遺伝子調節システム。
(項目114)
前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記システムが、SOCS1を標的とする少なくとも1つのガイドsiRNA分子またはガイドshRNA分子、及びZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子を含む、項目109に記載の遺伝子調節システム。
(項目115)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む、項目114に記載の遺伝子調節システム。
(項目116)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、約19~30個のヌクレオチドを含み、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する、項目114に記載の遺伝子調節システム。
(項目117)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAが、配列番号7~151から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAが、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む、項目114に記載の遺伝子調節システム。
(項目118)
前記少なくとも2つの標的遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記システムが、PTPN2を標的とする少なくとも1つのガイドsiRNA分子またはガイドshRNA分子、及びZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子を含む、項目109に記載の遺伝子調節システム。
(項目119)
前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む、項目118に記載の遺伝子調節システム。
(項目120)
前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む、項目118に記載の遺伝子調節システム。
(項目121)
前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAが、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAが、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む、項目118に記載の遺伝子調節システム。
(項目122)
前記遺伝子調節システムが、酵素タンパク質を含み、前記酵素タンパク質が、前記内在性遺伝子のうちの1つ以上における標的配列に特異的に結合するように操作されている、項目84~87に記載の遺伝子調節システム。
(項目123)
前記システムが、DNA結合ドメイン及び酵素ドメインを含むタンパク質を含み、ジンクフィンガーヌクレアーゼ及び転写アクチベーター様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)から選択されている、項目122に記載の遺伝子調節システム。
(項目124)
前記遺伝子調節システムが、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA、及びCasエンドヌクレアーゼタンパク質をコードする1つ以上のベクターを含み、
前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAが、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、
前記第2の標的遺伝子が、PTPN2であり、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAが、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、
項目84~108のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
(項目125)
前記遺伝子調節システムが、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA、及びCasエンドヌクレアーゼタンパク質をコードする1つ以上のベクターを含み、
前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAが、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、
前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aであり、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAが、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、
項目84~108のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
(項目126)
前記遺伝子調節システムが、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA、及びCasエンドヌクレアーゼタンパク質をコードする1つ以上のベクターを含み、
前記第1の標的遺伝子が、PTPN2であり、前記PTPN2を標的とするgRNAが、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、
前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aであり、前記ZC2H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAが、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、
項目84~108のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
(項目127)
前記第1の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNA、前記第2の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNA、及び前記Casエンドヌクレアーゼタンパク質が、1つのベクターによってコードされる、項目124~126のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
(項目128)
前記第1の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNA、及び前記第2の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNAが、第1のベクターによってコードされ、前記Casエンドヌクレアーゼタンパク質が、第2のベクターによってコードされる、項目124~126のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
(項目129)
前記第1の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNAが、第1のベクターによってコードされ、前記第2の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNAが、第2のベクターによってコードされ、前記Casエンドヌクレアーゼタンパク質が、第3のベクターによってコードされる、項目124~126のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
(項目130)
(i)SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNAと、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNAをコードする1つ以上のベクターと、
(ii)前記Casエンドヌクレアーゼタンパク質をコードするmRNA分子と、
を含む、項目84~108のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
(項目131)
(i)SOCS1を標的とする少なくとも1つgRNAであって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNAと、ZC2H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNAをコードする1つ以上のベクターと、
(ii)前記Casエンドヌクレアーゼタンパク質をコードするmRNA分子と、
を含む、項目84~108のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
(項目132)
(i)PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNAと、ZC2H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNAをコードする1つ以上のベクターと、
(ii)前記Casエンドヌクレアーゼタンパク質をコードするmRNA分子と、
を含む、項目84~108のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
(項目133)
前記第1の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNA、及び前記第2の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNAが、1つのベクターによってコードされる、項目130~132のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
(項目134)
前記第1の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNAが、第1のベクターによってコードされ、前記第2の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNAが、第2のベクターによってコードされる、項目130~132のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
(項目135)
(i)SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第1のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第1のリボ核タンパク質(RNP)複合体を形成する前記gRNAと、
(ii)PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第2のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第2のRNP複合体を形成する前記gRNAと、
を含む、項目84~108のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
(項目136)
(i)SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第1のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第1のRNP複合体を形成する前記gRNAと、
(ii)ZC2H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第2のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第2のRNP複合体を形成する前記gRNAと、
含む、項目84~108のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
(項目137)
(i)PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第1のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第1のRNP複合体を形成する前記gRNAと、
(ii)ZC2H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第2のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第2のRNP複合体を形成する前記gRNAと、
を含む、項目84~108のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
(項目138)
項目84~137のいずれか1項に記載の遺伝子調節システムを含むキット。
(項目139)
複数のgRNA分子を含む組成物であって、前記複数のgRNA分子が、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA分子と、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA分子を含み、前記第1の標的遺伝子及び前記第2の標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択されている、前記組成物。
(項目140)
前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記第2の標的遺伝子が、PTPN2である、項目139に記載の組成物。
(項目141)
前記複数のgRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、項目140に記載の組成物。
(項目142)
前記複数のgRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、項目140に記載の組成物。
(項目143)
前記複数のgRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、項目140に記載の組成物。
(項目144)
前記複数のgRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、項目140に記載の組成物。
(項目145)
前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aである、項目139に記載の組成物。
(項目146)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む、項目145に記載の組成物。
(項目147)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、項目145に記載の組成物。
(項目148)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号7~151から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、項目145に記載の組成物。
(項目149)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、項目145に記載の組成物。
(項目150)
前記第1の標的遺伝子が、PTPN2であり、前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aである、項目139に記載の組成物。
(項目151)
前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む、項目150に記載の組成物。
(項目152)
前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、項目150に記載の組成物。
(項目153)
前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、項目150に記載の組成物。
(項目154)
前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、項目150に記載の組成物。
(項目155)
前記gRNAが、モジュラーgRNA分子である、項目139~154のいずれか1項に記載の組成物。
(項目156)
前記gRNAが、デュアルgRNA分子である、項目139~154のいずれか1項に記載の組成物。
(項目157)
gRNAターゲティングドメインが、16ヌクレオチド長、17ヌクレオチド長、18ヌクレオチド長、19ヌクレオチド長、20ヌクレオチド長、21ヌクレオチド長、22ヌクレオチド長、23ヌクレオチド長、24ヌクレオチド長、25ヌクレオチド長、26ヌクレオチド長またはそれを上回るヌクレオチド長である、項目139~156のいずれか1項に記載の組成物。
(項目158)
前記gRNAが、5’末端もしくは前記5’末端近傍(例えば、前記5’末端から1~10ヌクレオチド、1~5ヌクレオチドもしくは1~2ヌクレオチド以内)の改変、及び/または3’末端もしくは前記3’末端近傍(例えば、前記3’末端から1~10ヌクレオチド、1~5ヌクレオチドもしくは1~2ヌクレオチド以内)の改変を含む、項目139~157のいずれか1項に記載の組成物。
(項目159)
前記改変gRNAを免疫エフェクター細胞に導入すると、ヌクレアーゼに対する耐性が向上する、項目158に記載の組成物。
(項目160)
前記改変gRNAを免疫エフェクター細胞に導入すると、自然免疫応答が誘導されないか、または前記改変gRNAを免疫エフェクター細胞に導入すると、非改変gRNAの場合と比べて、自然免疫応答の軽減が誘導される、項目158または159に記載の組成物。
(項目161)
複数のgRNA分子をコードするポリヌクレオチド分子であって、前記複数のgRNA分子が、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA分子と、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA分子を含み、前記第1の標的遺伝子及び前記第2の標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択されている、前記ポリヌクレオチド分子。
(項目162)
前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記第2の標的遺伝子が、PTPN2である、項目161に記載のポリヌクレオチド。
(項目163)
前記複数のgRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、項目162に記載のポリヌクレオチド。
(項目164)
前記複数のgRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、項目162に記載のポリヌクレオチド。
(項目165)
前記複数のgRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、項目162に記載のポリヌクレオチド。
(項目166)
前記複数のgRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、項目162に記載のポリヌクレオチド。
(項目167)
前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aである、項目161に記載のポリヌクレオチド。
(項目168)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む、項目167に記載のポリヌクレオチド。
(項目169)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、項目167に記載のポリヌクレオチド。
(項目170)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号7~151から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、項目167に記載のポリヌクレオチド。
(項目171)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、項目167に記載のポリヌクレオチド。
(項目172)
前記第1の標的遺伝子が、PTPN2であり、前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aである、項目161に記載のポリヌクレオチド。
(項目173)
前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む、項目172に記載のポリヌクレオチド。
(項目174)
前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、項目172に記載のポリヌクレオチド。
(項目175)
前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、項目172に記載のポリヌクレオチド。
(項目176)
前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、項目172に記載のポリヌクレオチド。
(項目177)
複数のsiRNA分子またはshRNA分子をコードするポリヌクレオチド分子であって、前記複数のsiRNA分子またはshRNA分子が、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子と、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子を含み、前記第1の標的遺伝子及び前記第2の標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択されている、前記ポリヌクレオチド分子。
(項目178)
前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記第2の標的遺伝子が、PTPN2である、項目177に記載のポリヌクレオチド。
(項目179)
前記複数のsiRNA分子またはshRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記siRNA分子または前記shRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記siRNA分子または前記shRNA分子を含む、項目178に記載のポリヌクレオチド。
(項目180)
前記複数のsiRNA分子またはshRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、配列番号7~151から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記siRNA分子または前記shRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記siRNA分子または前記shRNA分子を含む、項目178に記載のポリヌクレオチド。
(項目181)
前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aである、項目177に記載のポリヌクレオチド。
(項目182)
前記SOCS1を標的とするsiRNA分子またはshRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、項目181に記載のポリヌクレオチド。
(項目183)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、配列番号7~151から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、項目181に記載のポリヌクレオチド。
(項目184)
前記第1の標的遺伝子が、PTPN2であり、前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aである、項目177に記載のポリヌクレオチド。
(項目185)
前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、項目184に記載のポリヌクレオチド。
(項目186)
前記PTPN2を標的とするsiRNA分子またはshRNA分子が、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、項目184に記載のポリヌクレオチド。
(項目187)
第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質と、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質をコードするポリヌクレオチド分子であって、前記第1の標的遺伝子及び前記第2の標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択されている、前記ポリヌクレオチド分子。
(項目188)
前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記第2の標的遺伝子が、PTPN2である、項目187に記載のポリヌクレオチド。
(項目189)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質をコードする、項目188に記載のポリヌクレオチド。
(項目190)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号7~151から選択したDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択したDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質をコードする、項目188に記載のポリヌクレオチド。
(項目191)
前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aである、項目187に記載のポリヌクレオチド。
(項目192)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質をコードする、項目191に記載のポリヌクレオチド。
(項目193)
前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号7~151から選択したDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択したDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質をコードする、項目191に記載のポリヌクレオチド。
(項目194)
前記第1の標的遺伝子が、PTPN2であり、前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aである、項目187に記載のポリヌクレオチド。
(項目195)
前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質をコードする、項目194に記載のポリヌクレオチド。
(項目196)
前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択したDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択したDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質をコードする、項目194に記載のポリヌクレオチド。
(項目197)
項目161~196のいずれか1項に記載のポリヌクレオチドを含む組成物。
(項目198)
項目161~196のいずれか1項に記載のポリヌクレオチド、または項目176に記載の組成物を含むキット。
(項目199)
改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、
遺伝子調節システムを免疫エフェクター細胞に導入することであって、前記遺伝子調節システムが、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる前記導入すること
を含む前記方法。
(項目200)
改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、
免疫エフェクター細胞を対象から採取すること、
遺伝子調節システムを前記免疫エフェクター細胞に導入することであって、前記遺伝子調節システムが、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる前記導入すること、ならびに
前記免疫エフェクター細胞を培養して、改変していない免疫エフェクター細胞と比べて、1つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能が低下するようにすること、
を含む前記方法。
(項目201)
前記遺伝子調節システムが、項目84~137から選択した遺伝子調節システムである、項目199または200に記載の方法。
(項目202)
CAR及びTCRから選択した操作免疫受容体をコードするポリヌクレオチド配列を導入することをさらに含む、項目199~201のいずれか1項に記載の方法。
(項目203)
前記遺伝子調節システム及び/または前記操作免疫受容体をコードする前記ポリヌクレオチドを、前記免疫エフェクター細胞に、トランスフェクション、トランスダクション、エレクトロポレーションまたはマイクロフルイディクスデバイスによる細胞膜の物理的破壊によって導入する、項目202に記載の方法。
(項目204)
前記遺伝子調節システムの、1つ以上の構成成分をコードするポリヌクレオチド配列として、タンパク質として、またはリボ核タンパク質(RNP)複合体として、前記システムを導入する、項目199~203のいずれか1項に記載の方法。
(項目205)
改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、
免疫エフェクター細胞集団を第1ラウンドの増殖及び第2ラウンドの増殖で増殖させること、ならびに
遺伝子調節システムを前記免疫エフェクター細胞集団に導入することであって、前記遺伝子調節システムが、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる前記導入すること、
を含む前記方法。
(項目206)
改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、
免疫エフェクター細胞集団を得ること、
前記免疫エフェクター細胞集団を第1ラウンドの増殖及び第2ラウンドの増殖で増殖させること、
遺伝子調節システムを前記免疫エフェクター細胞集団に導入することであって、前記遺伝子調節システムが、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる前記導入すること、ならびに
前記免疫エフェクター細胞を培養して、改変していない免疫エフェクター細胞と比べて、1つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能が低下するようにすること、
を含む前記方法。
(項目207)
前記遺伝子調節システムを、前記第1ラウンド及び前記第2ラウンドの増殖の前に、前記免疫エフェクター細胞集団に導入する、項目205または206に記載の方法。
(項目208)
前記遺伝子調節システムを、前記第1ラウンドの増殖の後、かつ前記第2ラウンドの増殖の前に、前記免疫エフェクター細胞集団に導入する、項目205または206に記載の方法。
(項目209)
前記遺伝子調節システムを、前記第1ラウンド及び前記第2ラウンドの増殖の後に、前記免疫エフェクター細胞集団に導入する、項目205または206に記載の方法。
(項目210)
前記遺伝子調節システムが、項目84~137から選択した遺伝子調節システムである、項目204~209のいずれか1項に記載の方法。
(項目211)
治療の必要な対象の疾患または障害の治療方法であって、項目1~78のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞、または項目79~83のいずれか1項に記載の組成物を有効量、前記対象に投与することを含む、前記方法。
(項目212)
前記疾患または障害が、細胞増殖性障害、炎症性障害または感染症である、項目211に記載の方法。
(項目213)
前記疾患または障害が、がんまたはウイルス感染症である、項目211に記載の方法。
(項目214)
前記がんが、白血病、リンパ腫または固形腫瘍から選択される、項目213に記載の方法。
(項目215)
前記固形腫瘍が、メラノーマ、膵臓腫瘍、膀胱腫瘍、または肺腫瘍もしくは肺転移である、項目214に記載の方法。
(項目216)
前記がんが、PD1耐性またはPD1非感受性のがんである、項目213~215のいずれか1項に記載の方法。
(項目217)
前記対象が以前に、PD1阻害剤またはPDL1阻害剤による治療を受けたことがある、項目211~216のいずれか1項に記載の方法。
(項目218)
前記改変免疫エフェクター細胞が、前記対象に対して自家である、項目211~217のいずれか1項に記載の方法。
(項目219)
前記改変免疫エフェクター細胞が、前記対象に対して同種異系である、項目211~217のいずれか1項に記載の方法。
(項目220)
NRP1、HAVCR2、LAG3、TIGIT、CTLA4またはPDCD1によってコードされるタンパク質に特異的に結合して、前記タンパク質の機能を阻害する抗体またはその結合断片を前記対象に投与することをさらに含む、項目211~219のいずれか1項に記載の方法。
(項目221)
前記対象が、前記改変免疫エフェクター細胞またはその組成物の投与前に、リンパ球除去を行ったことがない、項目211~220のいずれか1項に記載の方法。
(項目222)
前記対象に、前記改変免疫エフェクター細胞またはその組成物の投与とともに、高用量IL-2治療を行わない、項目211~220のいずれか1項に記載の方法。
(項目223)
前記対象に、前記改変免疫エフェクター細胞またはその組成物の投与とともに、いずれのIL-2治療も行わない、項目221~222のいずれか1項に記載の方法。
(項目224)
前記対象に、前記改変免疫エフェクター細胞またはその組成物の投与前に、リンパ球除去を行ったことがないとともに、前記対象に、前記改変免疫エフェクター細胞またはその組成物とともに、高用量IL-2治療を行わない、項目221または222に記載の方法。
(項目225)
がん細胞の殺傷方法であって、
項目1~78のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞、または項目79~83のいずれか1項に記載の組成物に、前記がん細胞を暴露することを含み、
前記改変免疫エフェクター細胞に暴露すると、改変していない免疫エフェクター細胞に暴露する場合と比べて、前記がん細胞の殺傷性が増大する、前記方法。
(項目226)
前記暴露が、in vitro、in vivoまたはex vivoでの暴露である、項目225に記載の方法。
(項目227)
免疫エフェクター細胞の、1つ以上のエフェクター機能の増強方法であって、前記方法が、遺伝子調節システムを前記免疫エフェクター細胞に導入することを含み、前記遺伝子調節システムが、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる、前記方法。
(項目228)
免疫エフェクター細胞の、1つ以上のエフェクター機能の増強方法であって、前記方法が、
遺伝子調節システムを前記免疫エフェクター細胞に導入することであって、前記遺伝子調節システムが、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる前記導入すること、ならびに
前記免疫エフェクター細胞を培養して、改変していない免疫エフェクター細胞と比べて、1つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能が低下するようにすること、
を含み、
前記改変免疫エフェクター細胞において、1つ以上のエフェクター機能が、改変していない前記免疫エフェクター細胞と比べて増強される、前記方法。
(項目229)
前記1つ以上のエフェクター機能が、細胞増殖性、細胞生存能、細胞傷害性、腫瘍への浸潤性、サイトカイン産生の増加、抗腫瘍免疫応答性及び/または疲弊耐性から選択される、項目227または228に記載の方法。
(項目230)
前記遺伝子調節システムが、項目85~137から選択した遺伝子調節システムである、項目227~228のいずれか1項に記載の方法。
(項目231)
改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、免疫エフェクター細胞における少なくとも2つの内在性標的遺伝子に不活性化変異を導入することであって、前記少なくとも2つの内在性標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択される前記導入することを含む、前記方法。
(項目232)
改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、
免疫エフェクター細胞集団を増殖させること、ならびに
前記免疫エフェクター細胞集団における少なくとも2つの内在性標的遺伝子に不活性化変異を導入することであって、前記少なくとも2つの内在性標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択される前記導入すること、
を含む、前記方法。
(項目233)
改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、免疫エフェクター細胞における少なくとも2つの内在性標的遺伝子の核酸阻害剤を少なくとも2つコードする1つ以上の外因性ポリヌクレオチドを導入することであって、前記少なくとも2つの内在性標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択されることを含む前記導入する、前記方法。
(項目234)
改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、
免疫エフェクター細胞集団を増殖させること、ならびに
前記免疫エフェクター細胞集団における少なくとも2つの内在性標的遺伝子の核酸阻害剤を少なくとも2つコードする1つ以上の外因性ポリヌクレオチドを導入することであって、前記少なくとも2つの内在性標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択される前記導入すること、
を含む、前記方法。
(項目235)
前記免疫エフェクター細胞集団を第1ラウンド及び/または第2ラウンドの増殖で増殖させる、項目231または234に記載の方法。
(項目236)
CAR及びTCRから選択した操作免疫受容体をコードするポリヌクレオチド配列を導入することをさらに含む、項目231~235のいずれか1項に記載の方法。
(項目237)
項目85~137のいずれか1項に記載の遺伝子調節システムによって、不活性化変異を導入する、項目231または項目232に記載の方法。
(項目238)
前記少なくとも2つの核酸阻害剤が、項目85~137のいずれか1項に記載の遺伝子調節システムに含まれる、項目233または項目234に記載の方法。
(項目239)
がん細胞の殺傷が必要な対象のがん細胞の殺傷方法であって、前記方法が、項目1~78のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞、または項目79~83のいずれか1項に記載の組成物を治療有効量、前記対象に投与することを含み、前記改変免疫エフェクター細胞に暴露すると、改変していない免疫エフェクター細胞に暴露する場合と比べて、前記がん細胞の殺傷性が増大し、治療有効量を構成するのに必要な改変免疫エフェクター細胞の数が、治療有効量を構成するのに必要な非改変免疫エフェクター細胞の数の少なくとも10分の1である、前記方法。
(項目240)
前記治療有効量を構成するのに必要な改変免疫エフェクター細胞の数が、少なくとも1×10 個、5×10 個、1×10 個、5×10 個、1×10 個、5×10 個、1×10 個、2×10 個、3×10 個、4×10 個、5×10 個、1×10 個、5×10 個、1×10 個、5×10 個、1×10 個の細胞である、項目239に記載の方法。
いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号208~230のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるDNA配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号208~230のうちの1つと100%同一であるDNA配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号376~812のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるDNA配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号376~812のうちの1つと100%同一であるDNA配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号376~575のうちの1つと少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるDNA配列によってコードされる。いくつかの実施形態では、そのZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子の核酸結合セグメントは、配列番号376~575のうちの1つと100%同一であるDNA配列によってコードされる。そのZC3H12Aを標的とするgRNAの核酸結合セグメントをコードする例示的なDNA配列は、表16及び表17に示されている。
Figure 2022519595000088

Figure 2022519595000089

Figure 2022519595000090

Figure 2022519595000091

Figure 2022519595000092

Figure 2022519595000093

Figure 2022519595000094

Figure 2022519595000095

Figure 2022519595000096

Figure 2022519595000097

Figure 2022519595000098

Figure 2022519595000099

Figure 2022519595000100

Claims (240)

  1. SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる遺伝子調節システムを含む改変免疫エフェクター細胞であって、
    前記少なくとも2つの内在性遺伝子の前記発現及び/または前記機能の低下によって、前記免疫エフェクター細胞のエフェクター機能が増強される、前記改変免疫エフェクター細胞。
  2. 前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びPTPN2である、請求項1に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  3. 前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aである、請求項1に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  4. 前記少なくとも2つの標的遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aである、請求項1に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  5. 前記遺伝子調節システムがさらに、CBLBの発現及び/または機能を低下させることができる、請求項1~4のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  6. 前記遺伝子調節システムが、(i)核酸分子、(ii)酵素タンパク質または(iii)核酸分子及び酵素タンパク質を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  7. 前記遺伝子調節システムが、siRNA、shRNA、マイクロRNA(miR)、アンタゴmiRまたはアンチセンスRNAから選択した核酸分子を含む、請求項6に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  8. 前記遺伝子調節システムが、酵素タンパク質を含み、前記酵素タンパク質が、前記内在性遺伝子のうちの1つ以上における標的配列に特異的に結合するように操作されている、請求項6に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  9. 前記タンパク質が、転写アクチベーター様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、ジンクフィンガーヌクレアーゼまたはメガヌクレアーゼである、請求項8に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  10. 前記遺伝子調節システムが、核酸分子及び酵素タンパク質を含み、前記核酸分子が、ガイドRNA(gRNA)分子であり、前記酵素タンパク質が、Casタンパク質またはCasオルソログである、請求項6に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  11. 前記Casタンパク質が、Cas9タンパク質である、請求項10に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  12. 前記Casタンパク質が、酵素活性ドメインを2つ含み、二本鎖DNA切断を誘導することができる野生型Casタンパク質である、請求項10に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  13. 前記Casタンパク質が、酵素活性ドメインを1つ含み、一本鎖DNA切断を誘導することができるCasニッカーゼ変異体である、請求項10に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  14. 前記Casタンパク質が、不活性型Casタンパク質(dCas)であり、前記1つ以上の内在性標的遺伝子の発現を調節できる異種タンパク質と結合している、請求項10に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  15. 前記異種タンパク質が、MAX相互作用タンパク質1(MXI1)、Kruppel関連ボックス(KRAB)ドメイン、メチル-CpG結合タンパク質2(MECP2)及びmSin3 4連結ドメイン(SID4X)からなる群から選択されている、請求項14に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  16. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、請求項10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  17. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、請求項10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  18. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151からなる群から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207からなる群から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、請求項10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  19. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151からなる群から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207からなる群から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、請求項10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  20. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、請求項10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  21. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNAと、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNAを含む、請求項10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  22. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151からなる群から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575からなる群から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、請求項10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  23. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151からなる群から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575からなる群から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、請求項10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  24. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、請求項10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  25. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標のうちのいずれか1つによって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、請求項10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  26. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308からなる群から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575からなる群から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、請求項10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  27. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308からなる群から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575からなる群から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、請求項10~15のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  28. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子を含む、請求項7に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  29. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子を含む、請求項7に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  30. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAであって、配列番号7~151からなる群から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNAまたは前記shRNAと、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAであって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308からなる群から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNAまたは前記shRNAを含む、請求項7に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  31. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子を含む、請求項7に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  32. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子を含む、請求項7に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  33. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAであって、配列番号7~151からなる群から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNAまたは前記shRNAと、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAであって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575からなる群から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNAまたは前記shRNAを含む、請求項7に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  34. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子を含む、請求項7に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  35. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNA分子または前記shRNA分子を含む、請求項7に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  36. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAであって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308からなる群から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNAまたは前記shRNAと、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAであって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575からなる群から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む前記siRNAまたは前記shRNAを含む、請求項7に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  37. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される標的DNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される標的DNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質を含む、請求項9に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  38. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号7~151から選択したDNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択したDNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質を含む、請求項9に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  39. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される標的DNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される標的DNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質を含む、請求項9に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  40. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号7~151から選択したDNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択したDNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質を含む、請求項9に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  41. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される標的DNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される標的DNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質を含む、請求項9に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  42. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記遺伝子調節システムが、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択したDNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択したDNA配列に結合する前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質を含む、請求項9に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  43. 前記遺伝子調節システムが、前記免疫エフェクター細胞に、トランスフェクション、トランスダクション、エレクトロポレーションまたはマイクロフルイディクスデバイスによる細胞膜の物理的破壊によって導入されている、請求項1~42のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  44. 前記遺伝子調節システムが、前記システムの、1つ以上の構成成分をコードするポリヌクレオチド、タンパク質またはリボ核タンパク質(RNP)複合体として導入されている、請求項43に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  45. SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aからなる群から選択した少なくとも2つの内在性遺伝子の発現及び/または機能が低下された改変免疫エフェクター細胞であって、前記少なくとも2つの内在性遺伝子の前記発現及び/または前記機能の低下によって、エフェクター機能が増強される、前記改変免疫エフェクター細胞。
  46. 前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びPTPN2である、請求項45に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  47. 前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aである、請求項45に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  48. 前記少なくとも2つの標的遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aである、請求項45に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  49. SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性遺伝子に不活性化変異を含む、改変免疫エフェクター細胞。
  50. 前記免疫エフェクター細胞が、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)またはCAR-T細胞である、請求項49に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  51. 前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びPTPN2である、請求項49または請求項50に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  52. 前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aである、請求項49または請求項50に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  53. 前記少なくとも2つの標的遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aである、請求項49または請求項50に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  54. 前記不活性化変異が、前記2つ以上の内在性遺伝子のゲノム配列内の1つ以上のヌクレオチドの欠失、置換または挿入を含む、請求項49~53のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  55. 前記欠失が、前記2つ以上の内在性標的遺伝子の部分欠失または完全欠失である、請求項54に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  56. 前記不活性化変異が、フレームシフト変異である、請求項54に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  57. 前記不活性化変異によって、前記2つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能が低下する、請求項49~56のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  58. さらに、CBLBの発現及び/または機能が低下される、請求項45~57のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  59. SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の核酸阻害剤を少なくとも2つコードする1つ以上の外因性ポリヌクレオチドを含む改変免疫エフェクター細胞。
  60. 前記免疫エフェクター細胞が、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)またはCAR-T細胞である、請求項59に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  61. 前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びPTPN2である、請求項59または請求項60に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  62. 前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aである、請求項59または請求項60に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  63. 前記少なくとも2つの標的遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aである、請求項59または請求項60に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  64. 前記少なくとも2つの核酸阻害剤が、前記2つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させる、請求項59~63のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  65. 前記2つ以上の内在性標的遺伝子の前記発現を、非改変免疫エフェクター細胞またはコントロールの免疫エフェクター細胞と比べて、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%または少なくとも90%低下させる、請求項58または請求項64に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  66. 前記2つ以上の内在性標的遺伝子の機能を、非改変免疫エフェクター細胞またはコントロールの免疫エフェクター細胞と比べて、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%または少なくとも90%低下させる、請求項65に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  67. 前記不活性化変異または前記核酸阻害剤が、前記2つ以上の内在性標的遺伝子の前記発現を実質的に阻害する、請求項65に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  68. 前記不活性化変異または前記核酸阻害剤が、前記2つ以上の内在性標的遺伝子の機能を実質的に阻害する、請求項65に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  69. 前記不活性化変異または前記核酸阻害剤が、前記改変免疫エフェクター細胞の、1つ以上のエフェクター機能を増強する、請求項50~68のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  70. 前記1つ以上のエフェクター機能を、非改変免疫エフェクター細胞またはコントロールの免疫エフェクター細胞と比べて増強する、請求項69に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  71. 前記免疫エフェクター細胞が、T細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、NKT細胞または腫瘍浸潤リンパ球(TIL)である、請求項1~70のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  72. 免疫活性化分子を発現する外来性導入遺伝子をさらに含む、請求項1~71のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  73. 免疫活性化分子が、サイトカイン、ケモカイン、共刺激分子、活性化ペプチド、抗体またはその抗原結合断片からなる群から選択されている、請求項1に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  74. 前記エフェクター機能が、細胞増殖性、細胞生存能、腫瘍への浸潤性、細胞傷害性、抗腫瘍免疫応答性及び/または疲弊耐性から選択されている、請求項1~73のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  75. 前記細胞の表面に提示された操作免疫受容体をさらに含む、請求項1~74のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  76. 前記操作免疫受容体が、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン及び細胞内シグナル伝達ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)である、請求項75に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  77. 前記操作免疫受容体が、操作T細胞受容体(TCR)である、請求項76に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  78. 前記操作免疫受容体が、標的細胞の表面に発現した抗原に特異的に結合でき、前記抗原が、腫瘍関連抗原である、請求項75~77のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞。
  79. 請求項1~78のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞を含む組成物。
  80. 少なくとも1×10個、1×10個、1×10個、1×10個、1×10個、1×10個、1×1010個、1×1011個またはこれを上回る数の改変免疫エフェクター細胞を含む、請求項79に記載の組成物。
  81. 薬学的に許容可能な担体または希釈剤を含む、請求項79または80に記載の組成物。
  82. 自己免疫エフェクター細胞を含む、請求項79~81のいずれか1項に記載の組成物。
  83. 同種異系免疫エフェクター細胞を含む、請求項79~81のいずれか1項に記載の組成物。
  84. SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した、細胞内の少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現を低下させることができる遺伝子調節システムであって、(i)核酸分子、(ii)酵素タンパク質、または(iii)核酸分子及び酵素タンパク質を含む、前記遺伝子調節システム。
  85. 前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びPTPN2である、請求項84に記載の遺伝子調節システム。
  86. 前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aである、請求項84に記載の遺伝子調節システム。
  87. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aである、請求項84に記載の遺伝子調節システム。
  88. 少なくとも2つのガイドRNA(gRNA)核酸分子及びCasエンドヌクレアーゼを含む、請求項84~87のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
  89. 前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのガイドRNA(gRNA)分子、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子、及びCasエンドヌクレアーゼを含む、請求項88に記載の遺伝子調節システム。
  90. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む、請求項89に記載の遺伝子調節システム。
  91. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、請求項89に記載の遺伝子調節システム。
  92. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号7~151から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、請求項89に記載の遺伝子調節システム。
  93. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、請求項89に記載の遺伝子調節システム。
  94. 前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子、及びCasエンドヌクレアーゼを含む、請求項89に記載の遺伝子調節システム。
  95. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む、請求項94に記載の遺伝子調節システム。
  96. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、請求項94に記載の遺伝子調節システム。
  97. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号7~151から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、請求項94に記載の遺伝子調節システム。
  98. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、請求項94に記載の遺伝子調節システム。
  99. 前記少なくとも2つの内在性遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記システムが、前記PTNP2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子、及びCasエンドヌクレアーゼを含む、請求項88に記載の遺伝子調節システム。
  100. 前記PTPN2を標的とする少なくとも1つgRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む、請求項99に記載の遺伝子調節システム。
  101. 前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、請求項99に記載の遺伝子調節システム。
  102. 前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、請求項99に記載の遺伝子調節システム。
  103. 前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、請求項99に記載の遺伝子調節システム。
  104. 前記Casタンパク質が、Cas9タンパク質である、請求項88~103のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
  105. 前記Casタンパク質が、酵素活性ドメインを2つ含むとともに、二本鎖DNA切断を誘導することができる野生型Casタンパク質である、請求項88~103のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
  106. 前記Casタンパク質が、酵素活性ドメインを1つ含むとともに、一本鎖DNA切断を誘導することができるCasニッカーゼ変異体である、請求項88~103のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
  107. 前記Casタンパク質が、不活性型Casタンパク質(dCas)であり、前記1つ以上の内在性標的遺伝子の発現を調節できる異種タンパク質と結合している、請求項88~103のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
  108. 前記異種タンパク質が、MAX相互作用タンパク質1(MXI1)、Kruppel関連ボックス(KRAB)ドメイン及びmSin3 4連結ドメイン(SID4X)からなる群から選択されている、請求項107に記載の遺伝子調節システム。
  109. 前記システムが、少なくとも2つの核酸分子を含み、前記少なくとも2つの核酸分子が、siRNA、shRNA、マイクロRNA(miR)、アンタゴmiRまたはアンチセンスRNAから選択されている、請求項84~87に記載の遺伝子調節システム。
  110. 前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びPTPN2であり、前記システムが、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのガイドsiRNA分子またはガイドshRNA分子、及び前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子を含む、請求項109に記載の遺伝子調節システム。
  111. 前記SOCS1を標的とするsiRNA分子またはshRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含み、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む、請求項110に記載の遺伝子調節システム。
  112. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含み、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む、請求項110に記載の遺伝子調節システム。
  113. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAが、配列番号7~151から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含み、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAが、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む、請求項110に記載の遺伝子調節システム。
  114. 前記少なくとも2つの標的遺伝子が、SOCS1及びZC3H12Aであり、前記システムが、SOCS1を標的とする少なくとも1つのガイドsiRNA分子またはガイドshRNA分子、及びZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子を含む、請求項109に記載の遺伝子調節システム。
  115. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む、請求項114に記載の遺伝子調節システム。
  116. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、約19~30個のヌクレオチドを含み、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する、請求項114に記載の遺伝子調節システム。
  117. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAが、配列番号7~151から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAが、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む、請求項114に記載の遺伝子調節システム。
  118. 前記少なくとも2つの標的遺伝子が、PTPN2及びZC3H12Aであり、前記システムが、PTPN2を標的とする少なくとも1つのガイドsiRNA分子またはガイドshRNA分子、及びZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子を含む、請求項109に記載の遺伝子調節システム。
  119. 前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的である約19~30個のヌクレオチドを含む、請求項118に記載の遺伝子調節システム。
  120. 前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む、請求項118に記載の遺伝子調節システム。
  121. 前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAが、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNAまたはshRNAが、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合する約19~30個のヌクレオチドを含む、請求項118に記載の遺伝子調節システム。
  122. 前記遺伝子調節システムが、酵素タンパク質を含み、前記酵素タンパク質が、前記内在性遺伝子のうちの1つ以上における標的配列に特異的に結合するように操作されている、請求項84~87に記載の遺伝子調節システム。
  123. 前記システムが、DNA結合ドメイン及び酵素ドメインを含むタンパク質を含み、ジンクフィンガーヌクレアーゼ及び転写アクチベーター様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)から選択されている、請求項122に記載の遺伝子調節システム。
  124. 前記遺伝子調節システムが、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA、及びCasエンドヌクレアーゼタンパク質をコードする1つ以上のベクターを含み、
    前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAが、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、
    前記第2の標的遺伝子が、PTPN2であり、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAが、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、
    請求項84~108のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
  125. 前記遺伝子調節システムが、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA、及びCasエンドヌクレアーゼタンパク質をコードする1つ以上のベクターを含み、
    前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAが、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、
    前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aであり、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAが、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、
    請求項84~108のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
  126. 前記遺伝子調節システムが、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA、及びCasエンドヌクレアーゼタンパク質をコードする1つ以上のベクターを含み、
    前記第1の標的遺伝子が、PTPN2であり、前記PTPN2を標的とするgRNAが、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、
    前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aであり、前記ZC2H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAが、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、
    請求項84~108のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
  127. 前記第1の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNA、前記第2の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNA、及び前記Casエンドヌクレアーゼタンパク質が、1つのベクターによってコードされる、請求項124~126のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
  128. 前記第1の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNA、及び前記第2の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNAが、第1のベクターによってコードされ、前記Casエンドヌクレアーゼタンパク質が、第2のベクターによってコードされる、請求項124~126のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
  129. 前記第1の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNAが、第1のベクターによってコードされ、前記第2の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNAが、第2のベクターによってコードされ、前記Casエンドヌクレアーゼタンパク質が、第3のベクターによってコードされる、請求項124~126のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
  130. (i)SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNAと、PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNAをコードする1つ以上のベクターと、
    (ii)前記Casエンドヌクレアーゼタンパク質をコードするmRNA分子と、
    を含む、請求項84~108のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
  131. (i)SOCS1を標的とする少なくとも1つgRNAであって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNAと、ZC2H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNAをコードする1つ以上のベクターと、
    (ii)前記Casエンドヌクレアーゼタンパク質をコードするmRNA分子と、
    を含む、請求項84~108のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
  132. (i)PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNAと、ZC2H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNAをコードする1つ以上のベクターと、
    (ii)前記Casエンドヌクレアーゼタンパク質をコードするmRNA分子と、
    を含む、請求項84~108のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
  133. 前記第1の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNA、及び前記第2の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNAが、1つのベクターによってコードされる、請求項130~132のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
  134. 前記第1の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNAが、第1のベクターによってコードされ、前記第2の標的遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのgRNAが、第2のベクターによってコードされる、請求項130~132のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
  135. (i)SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第1のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第1のリボ核タンパク質(RNP)複合体を形成する前記gRNAと、
    (ii)PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第2のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第2のRNP複合体を形成する前記gRNAと、
    を含む、請求項84~108のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
  136. (i)SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第1のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第1のRNP複合体を形成する前記gRNAと、
    (ii)ZC2H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第2のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第2のRNP複合体を形成する前記gRNAと、
    含む、請求項84~108のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
  137. (i)PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第1のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第1のRNP複合体を形成する前記gRNAと、
    (ii)ZC2H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNAであって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、第2のCasエンドヌクレアーゼタンパク質と複合化して、第2のRNP複合体を形成する前記gRNAと、
    を含む、請求項84~108のいずれか1項に記載の遺伝子調節システム。
  138. 請求項84~137のいずれか1項に記載の遺伝子調節システムを含むキット。
  139. 複数のgRNA分子を含む組成物であって、前記複数のgRNA分子が、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA分子と、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA分子を含み、前記第1の標的遺伝子及び前記第2の標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択されている、前記組成物。
  140. 前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記第2の標的遺伝子が、PTPN2である、請求項139に記載の組成物。
  141. 前記複数のgRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、請求項140に記載の組成物。
  142. 前記複数のgRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、請求項140に記載の組成物。
  143. 前記複数のgRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、請求項140に記載の組成物。
  144. 前記複数のgRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、請求項140に記載の組成物。
  145. 前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aである、請求項139に記載の組成物。
  146. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む、請求項145に記載の組成物。
  147. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、請求項145に記載の組成物。
  148. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号7~151から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、請求項145に記載の組成物。
  149. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、請求項145に記載の組成物。
  150. 前記第1の標的遺伝子が、PTPN2であり、前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aである、請求項139に記載の組成物。
  151. 前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む、請求項150に記載の組成物。
  152. 前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、請求項150に記載の組成物。
  153. 前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、請求項150に記載の組成物。
  154. 前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、請求項150に記載の組成物。
  155. 前記gRNAが、モジュラーgRNA分子である、請求項139~154のいずれか1項に記載の組成物。
  156. 前記gRNAが、デュアルgRNA分子である、請求項139~154のいずれか1項に記載の組成物。
  157. gRNAターゲティングドメインが、16ヌクレオチド長、17ヌクレオチド長、18ヌクレオチド長、19ヌクレオチド長、20ヌクレオチド長、21ヌクレオチド長、22ヌクレオチド長、23ヌクレオチド長、24ヌクレオチド長、25ヌクレオチド長、26ヌクレオチド長またはそれを上回るヌクレオチド長である、請求項139~156のいずれか1項に記載の組成物。
  158. 前記gRNAが、5’末端もしくは前記5’末端近傍(例えば、前記5’末端から1~10ヌクレオチド、1~5ヌクレオチドもしくは1~2ヌクレオチド以内)の改変、及び/または3’末端もしくは前記3’末端近傍(例えば、前記3’末端から1~10ヌクレオチド、1~5ヌクレオチドもしくは1~2ヌクレオチド以内)の改変を含む、請求項139~157のいずれか1項に記載の組成物。
  159. 前記改変gRNAを免疫エフェクター細胞に導入すると、ヌクレアーゼに対する耐性が向上する、請求項158に記載の組成物。
  160. 前記改変gRNAを免疫エフェクター細胞に導入すると、自然免疫応答が誘導されないか、または前記改変gRNAを免疫エフェクター細胞に導入すると、非改変gRNAの場合と比べて、自然免疫応答の軽減が誘導される、請求項158または159に記載の組成物。
  161. 複数のgRNA分子をコードするポリヌクレオチド分子であって、前記複数のgRNA分子が、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA分子と、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのgRNA分子を含み、前記第1の標的遺伝子及び前記第2の標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択されている、前記ポリヌクレオチド分子。
  162. 前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記第2の標的遺伝子が、PTPN2である、請求項161に記載のポリヌクレオチド。
  163. 前記複数のgRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、請求項162に記載のポリヌクレオチド。
  164. 前記複数のgRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、請求項162に記載のポリヌクレオチド。
  165. 前記複数のgRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、請求項162に記載のポリヌクレオチド。
  166. 前記複数のgRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む前記gRNA分子を含む、請求項162に記載のポリヌクレオチド。
  167. 前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aである、請求項161に記載のポリヌクレオチド。
  168. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む、請求項167に記載のポリヌクレオチド。
  169. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、請求項167に記載のポリヌクレオチド。
  170. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号7~151から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、請求項167に記載のポリヌクレオチド。
  171. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号7~151から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、請求項167に記載のポリヌクレオチド。
  172. 前記第1の標的遺伝子が、PTPN2であり、前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aである、請求項161に記載のポリヌクレオチド。
  173. 前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む、請求項172に記載のポリヌクレオチド。
  174. 前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義される核酸配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、請求項172に記載のポリヌクレオチド。
  175. 前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した標的DNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、請求項172に記載のポリヌクレオチド。
  176. 前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのgRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択した核酸配列によってコードされるターゲティングドメイン配列を含む、請求項172に記載のポリヌクレオチド。
  177. 複数のsiRNA分子またはshRNA分子をコードするポリヌクレオチド分子であって、前記複数のsiRNA分子またはshRNA分子が、第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子と、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子を含み、前記第1の標的遺伝子及び前記第2の標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択されている、前記ポリヌクレオチド分子。
  178. 前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記第2の標的遺伝子が、PTPN2である、請求項177に記載のポリヌクレオチド。
  179. 前記複数のsiRNA分子またはshRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記siRNA分子または前記shRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列と相補的なターゲティングドメイン配列を含む前記siRNA分子または前記shRNA分子を含む、請求項178に記載のポリヌクレオチド。
  180. 前記複数のsiRNA分子またはshRNA分子が、前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、配列番号7~151から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記siRNA分子または前記shRNA分子と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記siRNA分子または前記shRNA分子を含む、請求項178に記載のポリヌクレオチド。
  181. 前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aである、請求項177に記載のポリヌクレオチド。
  182. 前記SOCS1を標的とするsiRNA分子またはshRNA分子が、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、請求項181に記載のポリヌクレオチド。
  183. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、配列番号7~151から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、請求項181に記載のポリヌクレオチド。
  184. 前記第1の標的遺伝子が、PTPN2であり、前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aである、請求項177に記載のポリヌクレオチド。
  185. 前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、請求項184に記載のポリヌクレオチド。
  186. 前記PTPN2を標的とするsiRNA分子またはshRNA分子が、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含み、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのsiRNA分子またはshRNA分子が、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択したDNA配列によってコードされるRNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む、請求項184に記載のポリヌクレオチド。
  187. 第1の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質と、第2の標的遺伝子を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質をコードするポリヌクレオチド分子であって、前記第1の標的遺伝子及び前記第2の標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択されている、前記ポリヌクレオチド分子。
  188. 前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記第2の標的遺伝子が、PTPN2である、請求項187に記載のポリヌクレオチド。
  189. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質をコードする、請求項188に記載のポリヌクレオチド。
  190. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号7~151から選択したDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択したDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質をコードする、請求項188に記載のポリヌクレオチド。
  191. 前記第1の標的遺伝子が、SOCS1であり、前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aである、請求項187に記載のポリヌクレオチド。
  192. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表3及び表4に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質をコードする、請求項191に記載のポリヌクレオチド。
  193. 前記SOCS1を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号7~151から選択したDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択したDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質をコードする、請求項191に記載のポリヌクレオチド。
  194. 前記第1の標的遺伝子が、PTPN2であり、前記第2の標的遺伝子が、ZC3H12Aである、請求項187に記載のポリヌクレオチド。
  195. 前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表5及び表6に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、表7及び表8に示されている一連のゲノム座標によって定義されるDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質をコードする、請求項194に記載のポリヌクレオチド。
  196. 前記PTPN2を標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号185~207、配列番号272~375または配列番号272~308から選択したDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質と、前記ZC3H12Aを標的とする少なくとも1つのTALEN、ジンクフィンガーまたはメガヌクレアーゼタンパク質であって、配列番号208~230、配列番号376~812または配列番号376~575から選択したDNA配列に結合するターゲティングドメイン配列を含む前記TALEN、前記ジンクフィンガーまたは前記メガヌクレアーゼタンパク質をコードする、請求項194に記載のポリヌクレオチド。
  197. 請求項161~196のいずれか1項に記載のポリヌクレオチドを含む組成物。
  198. 請求項161~196のいずれか1項に記載のポリヌクレオチド、または請求項176に記載の組成物を含むキット。
  199. 改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、
    遺伝子調節システムを免疫エフェクター細胞に導入することであって、前記遺伝子調節システムが、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる前記導入すること
    を含む前記方法。
  200. 改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、
    免疫エフェクター細胞を対象から採取すること、
    遺伝子調節システムを前記免疫エフェクター細胞に導入することであって、前記遺伝子調節システムが、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる前記導入すること、ならびに
    前記免疫エフェクター細胞を培養して、改変していない免疫エフェクター細胞と比べて、1つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能が低下するようにすること、
    を含む前記方法。
  201. 前記遺伝子調節システムが、請求項84~137から選択した遺伝子調節システムである、請求項199または200に記載の方法。
  202. CAR及びTCRから選択した操作免疫受容体をコードするポリヌクレオチド配列を導入することをさらに含む、請求項199~201のいずれか1項に記載の方法。
  203. 前記遺伝子調節システム及び/または前記操作免疫受容体をコードする前記ポリヌクレオチドを、前記免疫エフェクター細胞に、トランスフェクション、トランスダクション、エレクトロポレーションまたはマイクロフルイディクスデバイスによる細胞膜の物理的破壊によって導入する、請求項202に記載の方法。
  204. 前記遺伝子調節システムの、1つ以上の構成成分をコードするポリヌクレオチド配列として、タンパク質として、またはリボ核タンパク質(RNP)複合体として、前記システムを導入する、請求項199~203のいずれか1項に記載の方法。
  205. 改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、
    免疫エフェクター細胞集団を第1ラウンドの増殖及び第2ラウンドの増殖で増殖させること、ならびに
    遺伝子調節システムを前記免疫エフェクター細胞集団に導入することであって、前記遺伝子調節システムが、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる前記導入すること、
    を含む前記方法。
  206. 改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、
    免疫エフェクター細胞集団を得ること、
    前記免疫エフェクター細胞集団を第1ラウンドの増殖及び第2ラウンドの増殖で増殖させること、
    遺伝子調節システムを前記免疫エフェクター細胞集団に導入することであって、前記遺伝子調節システムが、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる前記導入すること、ならびに
    前記免疫エフェクター細胞を培養して、改変していない免疫エフェクター細胞と比べて、1つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能が低下するようにすること、
    を含む前記方法。
  207. 前記遺伝子調節システムを、前記第1ラウンド及び前記第2ラウンドの増殖の前に、前記免疫エフェクター細胞集団に導入する、請求項205または206に記載の方法。
  208. 前記遺伝子調節システムを、前記第1ラウンドの増殖の後、かつ前記第2ラウンドの増殖の前に、前記免疫エフェクター細胞集団に導入する、請求項205または206に記載の方法。
  209. 前記遺伝子調節システムを、前記第1ラウンド及び前記第2ラウンドの増殖の後に、前記免疫エフェクター細胞集団に導入する、請求項205または206に記載の方法。
  210. 前記遺伝子調節システムが、請求項84~137から選択した遺伝子調節システムである、請求項204~209のいずれか1項に記載の方法。
  211. 治療の必要な対象の疾患または障害の治療方法であって、請求項1~78のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞、または請求項79~83のいずれか1項に記載の組成物を有効量、前記対象に投与することを含む、前記方法。
  212. 前記疾患または障害が、細胞増殖性障害、炎症性障害または感染症である、請求項211に記載の方法。
  213. 前記疾患または障害が、がんまたはウイルス感染症である、請求項211に記載の方法。
  214. 前記がんが、白血病、リンパ腫または固形腫瘍から選択される、請求項213に記載の方法。
  215. 前記固形腫瘍が、メラノーマ、膵臓腫瘍、膀胱腫瘍、または肺腫瘍もしくは肺転移である、請求項214に記載の方法。
  216. 前記がんが、PD1耐性またはPD1非感受性のがんである、請求項213~215のいずれか1項に記載の方法。
  217. 前記対象が以前に、PD1阻害剤またはPDL1阻害剤による治療を受けたことがある、請求項211~216のいずれか1項に記載の方法。
  218. 前記改変免疫エフェクター細胞が、前記対象に対して自家である、請求項211~217のいずれか1項に記載の方法。
  219. 前記改変免疫エフェクター細胞が、前記対象に対して同種異系である、請求項211~217のいずれか1項に記載の方法。
  220. NRP1、HAVCR2、LAG3、TIGIT、CTLA4またはPDCD1によってコードされるタンパク質に特異的に結合して、前記タンパク質の機能を阻害する抗体またはその結合断片を前記対象に投与することをさらに含む、請求項211~219のいずれか1項に記載の方法。
  221. 前記対象が、前記改変免疫エフェクター細胞またはその組成物の投与前に、リンパ球除去を行ったことがない、請求項211~220のいずれか1項に記載の方法。
  222. 前記対象に、前記改変免疫エフェクター細胞またはその組成物の投与とともに、高用量IL-2治療を行わない、請求項211~220のいずれか1項に記載の方法。
  223. 前記対象に、前記改変免疫エフェクター細胞またはその組成物の投与とともに、いずれのIL-2治療も行わない、請求項221~222のいずれか1項に記載の方法。
  224. 前記対象に、前記改変免疫エフェクター細胞またはその組成物の投与前に、リンパ球除去を行ったことがないとともに、前記対象に、前記改変免疫エフェクター細胞またはその組成物とともに、高用量IL-2治療を行わない、請求項221または222に記載の方法。
  225. がん細胞の殺傷方法であって、
    請求項1~78のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞、または請求項79~83のいずれか1項に記載の組成物に、前記がん細胞を暴露することを含み、
    前記改変免疫エフェクター細胞に暴露すると、改変していない免疫エフェクター細胞に暴露する場合と比べて、前記がん細胞の殺傷性が増大する、前記方法。
  226. 前記暴露が、in vitro、in vivoまたはex vivoでの暴露である、請求項225に記載の方法。
  227. 免疫エフェクター細胞の、1つ以上のエフェクター機能の増強方法であって、前記方法が、遺伝子調節システムを前記免疫エフェクター細胞に導入することを含み、前記遺伝子調節システムが、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる、前記方法。
  228. 免疫エフェクター細胞の、1つ以上のエフェクター機能の増強方法であって、前記方法が、
    遺伝子調節システムを前記免疫エフェクター細胞に導入することであって、前記遺伝子調節システムが、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択した少なくとも2つの内在性標的遺伝子の発現及び/または機能を低下させることができる前記導入すること、ならびに
    前記免疫エフェクター細胞を培養して、改変していない免疫エフェクター細胞と比べて、1つ以上の内在性標的遺伝子の発現及び/または機能が低下するようにすること、
    を含み、
    前記改変免疫エフェクター細胞において、1つ以上のエフェクター機能が、改変していない前記免疫エフェクター細胞と比べて増強される、前記方法。
  229. 前記1つ以上のエフェクター機能が、細胞増殖性、細胞生存能、細胞傷害性、腫瘍への浸潤性、サイトカイン産生の増加、抗腫瘍免疫応答性及び/または疲弊耐性から選択される、請求項227または228に記載の方法。
  230. 前記遺伝子調節システムが、請求項85~137から選択した遺伝子調節システムである、請求項227~228のいずれか1項に記載の方法。
  231. 改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、免疫エフェクター細胞における少なくとも2つの内在性標的遺伝子に不活性化変異を導入することであって、前記少なくとも2つの内在性標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択される前記導入することを含む、前記方法。
  232. 改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、
    免疫エフェクター細胞集団を増殖させること、ならびに
    前記免疫エフェクター細胞集団における少なくとも2つの内在性標的遺伝子に不活性化変異を導入することであって、前記少なくとも2つの内在性標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択される前記導入すること、
    を含む、前記方法。
  233. 改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、免疫エフェクター細胞における少なくとも2つの内在性標的遺伝子の核酸阻害剤を少なくとも2つコードする1つ以上の外因性ポリヌクレオチドを導入することであって、前記少なくとも2つの内在性標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択されることを含む前記導入する、前記方法。
  234. 改変免疫エフェクター細胞の作製方法であって、
    免疫エフェクター細胞集団を増殖させること、ならびに
    前記免疫エフェクター細胞集団における少なくとも2つの内在性標的遺伝子の核酸阻害剤を少なくとも2つコードする1つ以上の外因性ポリヌクレオチドを導入することであって、前記少なくとも2つの内在性標的遺伝子が、SOCS1、PTPN2及びZC3H12Aから選択される前記導入すること、
    を含む、前記方法。
  235. 前記免疫エフェクター細胞集団を第1ラウンド及び/または第2ラウンドの増殖で増殖させる、請求項231または234に記載の方法。
  236. CAR及びTCRから選択した操作免疫受容体をコードするポリヌクレオチド配列を導入することをさらに含む、請求項231~235のいずれか1項に記載の方法。
  237. 請求項85~137のいずれか1項に記載の遺伝子調節システムによって、不活性化変異を導入する、請求項231または請求項232に記載の方法。
  238. 前記少なくとも2つの核酸阻害剤が、請求項85~137のいずれか1項に記載の遺伝子調節システムに含まれる、請求項233または請求項234に記載の方法。
  239. がん細胞の殺傷が必要な対象のがん細胞の殺傷方法であって、前記方法が、請求項1~78のいずれか1項に記載の改変免疫エフェクター細胞、または請求項79~83のいずれか1項に記載の組成物を治療有効量、前記対象に投与することを含み、前記改変免疫エフェクター細胞に暴露すると、改変していない免疫エフェクター細胞に暴露する場合と比べて、前記がん細胞の殺傷性が増大し、治療有効量を構成するのに必要な改変免疫エフェクター細胞の数が、治療有効量を構成するのに必要な非改変免疫エフェクター細胞の数の少なくとも10分の1である、前記方法。
  240. 前記治療有効量を構成するのに必要な改変免疫エフェクター細胞の数が、少なくとも1×10個、5×10個、1×10個、5×10個、1×10個、5×10個、1×10個、2×10個、3×10個、4×10個、5×10個、1×10個、5×10個、1×10個、5×10個、1×10個の細胞である、請求項239に記載の方法。
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